無機物質（知識）の問題

難易度 3共通テストレベル高校化学無機物質（知識）

非金属元素の単体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〜オのうちから 1 つ選べ。

ア　一酸化窒素は無色で水に溶けにくい気体であり、空気中の酸素とすみやかに反応して赤褐色の二酸化窒素になる。
イ　二酸化硫黄はふつう還元剤としてはたらくが、硫化水素と反応するときは酸化剤としてはたらき、硫黄の単体が生じる。
ウ　一酸化炭素は無色・無臭の有毒な気体で、水に溶けにくい。
エ　フッ素は水と激しく反応して、水素を発生する。
オ　黄リンは空気中で自然発火するので、水中に保存する。

この問題で使うもの

窒素・リンとその化合物（説明と入口の問題）
酸素・硫黄とその化合物（説明と入口の問題）
炭素・ケイ素とその化合物（説明と入口の問題）
ハロゲンと貴ガス（説明と入口の問題）
酸化剤にも還元剤にもなる物質（説明と入口の問題）

この問題を解けるようになるまで（29 技能）

算数中学高校大学大学院

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ヒント

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

ハロゲン・窒素・硫黄・炭素・リンの代表的な単体や化合物の性質を一つずつ確かめよう。

ヒント 2

フッ素の酸化力は、ハロゲンの単体の中で最も強い。水と反応するとき、水は酸化されるのか還元されるのかを考えよう。

ヒント 3

ア・ウ・オは気体や単体の性質・保存法として教科書どおりの内容である。残りの 2 つについて、生じる物質が正しいかを反応式で確かめればよい。

答えと解説

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エ

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解説を読む

エが誤りである。フッ素 $F_{2}$ は酸化力が非常に強く、水を酸化して酸素を発生させる。水素が発生するのではない。
$2 F_{2} + 2 H_{2} O ⟶ 4HF + O_{2}$
「水と激しく反応する」という部分は正しく、発生する気体が誤っている。

ほかの選択肢はすべて正しい。
- ア　一酸化窒素 $NO$ は無色で水に溶けにくく（水上置換で捕集する）、空気中ではすぐに酸化されて赤褐色の二酸化窒素 $N O_{2}$ になる。
$2NO + O_{2} ⟶ 2N O_{2}$
- イ　二酸化硫黄 $S O_{2}$ はふつう還元剤としてはたらくが、より強い還元剤である硫化水素 $H_{2} S$ に対しては酸化剤としてはたらき、硫黄が生じる。
$S O_{2} + 2 H_{2} S ⟶ 3S + 2 H_{2} O$
- ウ　一酸化炭素 $CO$ は無色・無臭で水に溶けにくい気体であり、血液中のヘモグロビンと結びついて酸素の運搬を妨げるため有毒である。
- オ　黄リン $P_{4}$ は空気中で自然発火するため、水中に保存する（赤リンは自然発火しない）。

別解

ア: NO は無色で水に溶けにくく、空気中で $2NO + O_{2} ⟶ 2N O_{2}$ と反応して赤褐色の $N O_{2}$ になる。正しい。
イ: $S O_{2}$ はふつう還元剤だが、 $H_{2} S$ に対しては酸化剤としてはたらき、 $S O_{2} + 2 H_{2} S ⟶ 3S + 2 H_{2} O$ で硫黄が生じる。正しい。
ウ: CO は無色・無臭の有毒な気体で、水に溶けにくい。正しい。
エ: フッ素は水と激しく反応するが、 $2 F_{2} + 2 H_{2} O ⟶ 4HF + O_{2}$ で発生する気体は酸素であり、水素ではない。誤り。
オ: 黄リンは空気中で自然発火するので水中に保存する。正しい。
よって誤っているものはエ。

この問題の確認

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