物質の構成と化学結合（知識）の問題

分子の形と極性、分子間力と沸点について述べた文として最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。

• ア　二酸化炭素 $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ 分子は、炭素原子と酸素原子の間の結合に極性があるので、分子全体としても極性分子である。
• イ　アンモニア $\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3$ 分子は三角錐形であり、分子全体としては無極性分子である。
• ウ　14 族元素の水素化合物 $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_4$、$\mathrm{Si}{\mathrm{H}}_4$、$\mathrm{Ge}{\mathrm{H}}_4$、$\mathrm{Sn}{\mathrm{H}}_4$ では、分子量が大きいものほど沸点が高い。
• エ　フッ化水素 $\mathrm{HF}$ の沸点は、ハロゲン化水素 $\mathrm{HF}$、$\mathrm{HCl}$、$\mathrm{HBr}$、$\mathrm{HI}$ の中で最も低い。
• オ　水素結合は、ファンデルワールス力よりも弱い分子間の結びつきである。

化学結合と結晶の性質について述べた文として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。

• ア　塩化ナトリウムの結晶は、固体のままでは電気を通さないが、加熱して融解させた液体は電気を通す。
• イ　アンモニウムイオン $\mathrm{N}{\mathrm{H}}_4^{+}$ の 4 つの $\mathrm{N}-\mathrm{H}$ 結合のうち 1 つは配位結合によってできるが、できた後の 4 つの $\mathrm{N}-\mathrm{H}$ 結合は互いに区別できない。
• ウ　ダイヤモンドは共有結合の結晶であり、固体のままで電気をよく通す。
• エ　金属が展性・延性を示すのは、自由電子が金属原子の間を動いて原子どうしを結びつけているので、原子の位置がずれても結合が保たれるためである。
• オ　ヨウ素の結晶は、ヨウ素分子どうしが共有結合で結びついてできた分子結晶である。

次の文中の空欄 $\boxed{a}$・$\boxed{b}$ に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下の表のア〜エから 1 つ選べ。

三フッ化ホウ素 $\mathrm{B}{\mathrm{F}}_3$ 分子では、中心のホウ素原子に 3 個のフッ素原子が共有結合で結びついており、ホウ素原子のまわりには非共有電子対がない。この分子の形は $\boxed{a}$ であり、$\mathrm{B}-\mathrm{F}$ 結合には極性があるものの、分子全体としては無極性分子である。

また、分子量がほぼ等しいフッ素 ${\mathrm{F}}_2$（分子量 $38$）と塩化水素 $\mathrm{HCl}$（分子量 $36.5$）の沸点を比べると、沸点が高いのは $\boxed{b}$ である。

金属結晶の代表的な構造には、体心立方格子・面心立方格子・六方最密構造の 3 種類がある。このうち、次の特徴をすべてもつ構造を何というか。漢字で答えよ。

• 1 個の原子に最も近い位置で接している原子の数（配位数）が $8$ である。
• 結晶の体積のうち原子が占める体積の割合（充填率）が、ほかの 2 種類の構造より小さい。
• 常温のナトリウム・カリウム・鉄などの結晶がこの構造をとる。

金属の結晶では、多くの場合、金属原子が規則正しく配列している。原子を同じ大きさの球とみなし、最も近い原子どうしは接しているものとする。次の特徴をすべてもつ金属結晶の構造（単位格子）を何というか。漢字で答えよ。

• 1 個の原子に最も近い位置で接している原子の数（配位数）は 12 である。
• 結晶の体積のうち原子が占める体積の割合（充填率）は約 74 % であり、同じ大きさの球を最も密に詰めた構造の 1 つである。
• 単位格子は立方体であり、1 つの単位格子に含まれる原子の数は 4 個である。
• アルミニウム $\mathrm{Al}$・銅 $\mathrm{Cu}$・銀 $\mathrm{Ag}$ の結晶はこの構造をとる。