無機物質（知識）の問題

硫酸は、工業的には接触法によって次のようにつくられる。まず、硫黄を燃焼させて二酸化硫黄 $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2$ をつくる。次に、触媒を用いて二酸化硫黄を空気中の酸素と反応させ、三酸化硫黄 $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3$ に変える。
$$2S{\mathrm{O}}_2+{\mathrm{O}}_2⟶2S{\mathrm{O}}_3$$
さらに、三酸化硫黄を濃硫酸に吸収させて発煙硫酸とし、これを希硫酸で薄めて濃硫酸にする。

現在の接触法で、二酸化硫黄を三酸化硫黄に変える反応の触媒として主に用いられている物質として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　酸化マンガン(IV) $\mathrm{Mn}{\mathrm{O}}_2$
• イ　四酸化三鉄 $\mathrm{F}{\mathrm{e}}_3{\mathrm{O}}_4$
• ウ　氷晶石 $\mathrm{N}{\mathrm{a}}_3\mathrm{Al}{\mathrm{F}}_6$
• エ　酸化バナジウム(V) ${\mathrm{V}}_2{\mathrm{O}}_5$

化学工業における物質の製法に関する記述として誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　ハーバー・ボッシュ法では、四酸化三鉄 $\mathrm{F}{\mathrm{e}}_3{\mathrm{O}}_4$ を主成分とする触媒を用いて、窒素と水素から直接アンモニアを合成する。
• イ　オストワルト法では、白金を触媒としてアンモニアを空気中の酸素で酸化して一酸化窒素とし、これをさらに酸化して得た二酸化窒素を水と反応させて硝酸をつくる。
• ウ　アンモニアソーダ法では、塩化ナトリウムの飽和水溶液にアンモニアを十分に吸収させたのち二酸化炭素を通じると、比較的溶解度の小さい炭酸ナトリウムが沈殿する。
• エ　接触法では、酸化バナジウム(V) ${\mathrm{V}}_2{\mathrm{O}}_5$ を触媒として二酸化硫黄を酸化して三酸化硫黄とし、これを濃硫酸に吸収させて発煙硫酸としたのち、希硫酸で薄めて濃硫酸にする。
• オ　アルミニウムは、融解した氷晶石に酸化アルミニウムを溶かして溶融塩電解（融解塩電解）を行うことで、陰極に単体として得られる。

塩化鉄(III) $\mathrm{FeC}{\mathrm{l}}_3$ の水溶液を試験管にとり、ある水溶液 X を少量加えたところ、沈殿は生じず、溶液が血赤色に変化した。X として最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　ヘキサシアニド鉄(II)酸カリウム水溶液
• イ　アンモニア水
• ウ　チオシアン酸カリウム水溶液
• エ　塩化ナトリウム水溶液

硫酸銅(II) $\mathrm{CuS}{\mathrm{O}}_4$ の水溶液にアンモニア水を少量加えると青白色の沈殿が生じた。さらにアンモニア水を過剰に加えると、この沈殿は溶けて深青色の水溶液になった。この深青色の水溶液の色のもとになっているイオンとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　$[\mathrm{Zn}(\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3{)}_4{]}^{2+}$
• イ　$[\mathrm{Cu}(\mathrm{OH}{)}_4{]}^{2-}$
• ウ　$[\mathrm{Ag}(\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3{)}_2{]}^{+}$
• エ　$[\mathrm{Cu}(\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3{)}_4{]}^{2+}$

遷移元素のイオンや化合物の性質について述べた次の文のうち、誤っているものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　硫酸銅(II)水溶液に少量のアンモニア水を加えると青白色の沈殿が生じ、さらにアンモニア水を過剰に加えると沈殿が溶けて深青色の水溶液になる。
• イ　硫酸鉄(II)水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えると、赤褐色の沈殿が生じる。
• ウ　塩化銀の白色沈殿にアンモニア水を過剰に加えると、錯イオンを生じて沈殿が溶ける。
• エ　赤紫色の過マンガン酸カリウム水溶液を硫酸で酸性にして還元剤と反応させると、マンガン(II)イオンが生じて水溶液の色はほぼ無色になる。