物質の構成と化学結合の問題

難易度 3共通テストレベル高校化学物質の構成と化学結合

次の 9 種類のイオンのうち、イオン 1 個に含まれる電子の総数が貴ガス（希ガス）のネオン $Ne$ 原子の電子の数と等しいものは何種類あるか。整数で答えよ。

$NH_{4}^{+}$ , $H_{3} O^{+}$ , $OH^{-}$ , $NH_{2}^{-}$ , $CN^{-}$ , $O_{2}^{2 -}$ , $HS^{-}$ , $Mg^{2 +}$ , $Cl^{-}$

ただし、原子番号は $H = 1$ , $C = 6$ , $N = 7$ , $O = 8$ , $Ne = 10$ , $Mg = 12$ , $S = 16$ , $Cl = 17$ とする。

この問題で使うもの

この問題を解けるようになるまで（4 技能）

算数中学高校大学大学院

読み込み中…

右端（太枠）がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。

一覧で見る（前提が先）

行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。

ヒント 1

多原子イオンでも、まず構成する原子の電子の数（原子番号）を足し合わせ、そこからイオンの電荷の分だけ電子を増減させればよい。

ヒント 2

イオンの電子の総数 = 原子番号の和 − イオンの電荷。例えば陰イオン X⁻ では原子番号の和より 1 個多い。Ne の電子の数は 10 である。

ヒント 3

NH₄⁺ は 7 + 4 − 1 = 10、CN⁻ は 6 + 7 + 1 = 14 となる。残りのイオンも同じように計算しよう。

答えを見る

5

結果を記録する（このブラウザにだけ保存されます）:

解説を読む

原子に含まれる電子の数は原子番号に等しい。多原子イオンを含め、イオン 1 個に含まれる電子の総数は

$(構成する原子の原子番号の和) - (イオンの電荷)$

で求められる（陽イオンはその価数だけ電子が少なく、陰イオンはその価数だけ電子が多い）。 $Ne$ 原子の電子の数は $10$ である。

したがって、電子の総数が $10$ のイオンは $NH_{4}^{+}$ , $H_{3} O^{+}$ , $OH^{-}$ , $NH_{2}^{-}$ , $Mg^{2 +}$ の $5$ 種類である。

別解

$Ne$ の電子の数は原子番号と同じ $10$ 。各イオンの電子の総数は、構成原子の原子番号の和に、陰イオンなら価数の分を足し、陽イオンなら価数の分を引いて求める。

該当するのは $NH_{4}^{+}$ , $H_{3} O^{+}$ , $OH^{-}$ , $NH_{2}^{-}$ , $Mg^{2 +}$ の 5 種類。

検算: 非該当は 4 種類で、 $5 + 4 = 9$ となり全体の種類数と一致する。

AI が作成した問題です。公開前に次の確認を行いました。

この問題の誤り・分かりにくい点・難易度や学年のずれを知らせる