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⚗️化学クイズ 問題と解説

元素・化合物・化学反応など、化学に関するクイズです。元素周期表から身近な化学現象まで、化学の面白さを体験できます。1240問のうち第541560問を掲載しています(28ページ目/全62ページ)。

  1. 541難易度 ★★★☆☆

    過酸化水素(H₂O₂)中の酸素の酸化数はいくらか?

    正解:-1
    解説:H₂O₂では、H = +1 ×2 = +2、O₂の酸化数の合計 = -2 なので、O一個の酸化数 = -1 となる。通常の-2でなく-1であることが特徴的である。
  2. 542難易度 ★★★★

    次のうち塩基性塩の例はどれか?

    正解:Mg(OH)Cl(塩化水酸化マグネシウム)
    解説:塩基性塩は塩の中にOH⁻が残っているものをいう。塩化水酸化マグネシウム Mg(OH)Cl はOH基を含むため塩基性塩の例である。NaHCO₃は酸性塩、NaClは正塩である。
  3. 543難易度 ★★★☆☆

    酢酸の電離定数 Ka が小さいほど酢酸はどのような性質か?

    正解:より弱い酸
    解説:電離定数 Ka が小さいほど電離の程度が小さく、弱い酸であることを示す。強酸は Ka が非常に大きい(または Ka を定義しないほど完全電離する)。
  4. 544難易度 ★★★☆☆

    アレニウスの定義では説明できない塩基反応の例として適切なものはどれか?

    正解:NH₃(気体)と HCl(気体)が反応して白煙を生じる反応
    解説:NH₃(気体)と HCl(気体)の反応(NH₃ + HCl → NH₄Cl)は水溶液なしで起きる。アレニウスの定義は水溶液を前提とするため、この反応は説明できない。ブレンステッド・ローリーの定義で説明できる。
  5. 545難易度 ★★☆☆☆

    pH が1低くなると(例えば pH 4 から pH 3 に変わると)、水素イオン濃度は何倍になるか?

    正解:10倍
    解説:pH = -log[H⁺] なので、pHが1下がると [H⁺] は10倍増加する。pH 3 では [H⁺] = 10⁻³、pH 4 では [H⁺] = 10⁻⁴ であり、その比は10倍である。
  6. 546難易度 ★★☆☆☆

    中和の当量関係式として正しいものはどれか(一価の酸・塩基の場合)?

    正解:酸の価数 × 酸のモル数 = 塩基の価数 × 塩基のモル数
    解説:中和の当量関係は「酸の価数 × 酸のモル数 = 塩基の価数 × 塩基のモル数」が成立する。この式を使って中和滴定の計算を行う。
  7. 547難易度 ★★★☆☆

    水のオートイオン化(自己電離)を表す反応式として正しいものはどれか?

    正解:2H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH⁻
    解説:水は 2H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH⁻ の平衡(自己電離)が起きており、この平衡定数(水のイオン積)は 25℃で Kw = [H₃O⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴ である。
  8. 548難易度 ★★☆☆☆

    pH を測定する機器のうち、最も精密な測定が可能なものはどれか?

    正解:pH メーター(ガラス電極式)
    解説:pH メーター(ガラス電極式)は小数点以下2桁程度まで精密にpHを測定できる。リトマス試験紙や万能pH試験紙は大まかな目安に使い、BTB溶液は比色法による測定に使う。
  9. 549難易度 ★★★★

    酸化剤として働く過マンガン酸カリウム(KMnO₄)を酸性溶液で使う際に用いる酸として適切なものはどれか?

    正解:硫酸(H₂SO₄)
    解説:KMnO₄の酸化還元滴定では硫酸(H₂SO₄)を用いて酸性にする。塩酸はCl⁻が酸化されてしまうため不適、硝酸はそれ自体が酸化剤のため不適である。
  10. 550難易度 ★★★☆☆

    二酸化硫黄(SO₂)が還元剤として働くとき、何に酸化されるか?

    正解:SO₃またはSO₄²⁻
    解説:SO₂(S の酸化数 +4)が還元剤として働くと、SO₃またはSO₄²⁻(Sの酸化数 +6)に酸化される。このときSO₂自身の酸化数が増加している。
  11. 551難易度 ★★☆☆☆

    鉄(Fe)と希硫酸(H₂SO₄)の反応において、Feはどのように変化するか?

    正解:Feが酸化されてFe²⁺になり、H⁺が還元されてH₂が発生する
    解説:Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂ の反応では、Feが酸化されてFe²⁺に、H⁺が還元されてH₂が発生する。これは酸化還元反応である。
  12. 552難易度 ★★★☆☆

    塩素(Cl₂)を水に溶かすとどのような物質が生じるか?

    正解:HClとHClO(次亜塩素酸)
    解説:Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO の平衡反応が起き、塩酸(HCl)と次亜塩素酸(HClO)が生じる。HClOが漂白・殺菌作用の原因である。
  13. 553難易度 ★★★★

    電気化学において、標準電極電位(標準酸化還元電位)が大きい(正の値が大きい)ほどどのような性質か?

    正解:還元されやすい(酸化剤として働きやすい)
    解説:標準電極電位が大きい(正の値が大きい)ほど、その物質は電子を受け取りやすく(還元されやすく)、酸化剤として働きやすい。F₂が最も標準電極電位が高い。
  14. 554難易度 ★★★★

    金(Au)が王水以外の酸に溶けにくい理由はどれか?

    正解:金の標準電極電位が非常に大きく(貴金属)、酸化されにくいから
    解説:金(Au)は標準電極電位が非常に高く(+1.50 V)、酸化されにくい貴金属である。王水(濃硝酸 + 濃塩酸の混合物)のみがAuを溶かすことができる。
  15. 555難易度 ★★☆☆☆

    炭酸ナトリウム(Na₂CO₃)の水溶液は何性を示すか?

    正解:塩基性(アルカリ性)
    解説:Na₂CO₃は弱酸(炭酸)と強塩基(NaOH)の塩であり、CO₃²⁻が加水分解してOH⁻を生じるため水溶液は塩基性(pH 11〜12程度)を示す。
  16. 556難易度 ★★★☆☆

    水酸化アルミニウム Al(OH)₃ は酸にも塩基にも反応する。このような物質を何というか?

    正解:両性物質
    解説:Al(OH)₃は酸(HCl)とも塩基(NaOH)とも反応する両性水酸化物(両性物質)である。同様の両性物質にZn(OH)₂などがある。
  17. 557難易度 ☆☆☆☆

    コーラなどの炭酸飲料のpHはおおよそどのくらいか?

    正解:pH 2.5〜4
    解説:コーラなどの炭酸飲料は炭酸やリン酸を含むため酸性であり、そのpHはおおよそ 2.5〜4 程度である。
  18. 558難易度 ★★★★

    酸の電離度を大きくする(電離を促進する)条件はどれか?

    正解:溶液を希釈する(濃度を下げる)
    解説:弱酸では濃度を下げる(希釈する)と電離度が大きくなる(オストワルト希釈律)。希釈すると電離平衡が電離方向に移動する。
  19. 559難易度 ★★★★

    一般的に、温度を上げると水のKwはどのように変化するか?

    正解:大きくなる
    解説:水のイオン積 Kw は温度が上昇すると大きくなる(電離が促進される)。25℃で Kw = 10⁻¹⁴ だが、例えば 100℃では約 10⁻¹² 程度まで大きくなる。
  20. 560難易度 ★★★★

    硝酸(HNO₃)が酸化剤として働くとき(希硝酸の場合)、生成する窒素化合物はどれか?

    正解:NO
    解説:希硝酸が酸化剤として働くとき、HNO₃ + 3e⁻ + 3H⁺ → NO↑ + 2H₂O の反応でNO(一酸化窒素)が生成する。濃硝酸ではNO₂が生成する。

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