物質の構成と化学結合（知識）の問題

次の文中の空欄 a・b に入る語句・数値の組み合わせとして正しいものを、下の表のア〜エのうちから 1 つ選べ。

「原子番号 $18$ のアルゴン $\mathrm{Ar}$ 原子は、K 殻に $2$ 個、L 殻に $8$ 個、M 殻に $8$ 個の電子をもつ。このように最外殻電子の数は $8$ であるが、アルゴンは他の原子と結合をつくりにくく、化学反応にほとんど関わらないので、価電子の数は（ a ）とする。また、原子番号が $1$ 大きいカリウム $\mathrm{K}$ 原子では、M 殻にはまだ電子が入る余地があるにもかかわらず、$19$ 番目の電子は（ b ）殻に入る。」

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下の表のア〜エのうちから 1 つ選べ。

「水 ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ 分子は（ a ）形の分子であり、2 つの $\mathrm{O}-\mathrm{H}$ 結合の極性が打ち消し合わないため、分子全体として極性分子である。また、同じ 16 族元素の水素化合物である硫化水素 ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}$ は ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ より分子量が大きいが、沸点は ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ のほうがはるかに高い。これは、${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ 分子の間には、電気陰性度の大きい酸素原子と、別の分子の水素原子との間で（ b ）がはたらくためである。」

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。

水分子 ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ に水素イオン ${\mathrm{H}}^{+}$ が結合すると、オキソニウムイオン ${\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}$ ができる。このとき、水分子の酸素原子がもつ $\boxed{a}$ を水素イオンと共有することで、新しい結合ができる。このように、一方の原子から提供された電子対を共有してできる共有結合を配位結合という。できたオキソニウムイオンの 3 つの $\mathrm{O}-\mathrm{H}$ 結合は、$\boxed{b}$。

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。

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〜カから 1 つ選べ。

周期表の典型元素では、同じ族の元素どうしは価電子の数が等しく、化学的性質がよく似ている。また、同じ周期では原子番号が増えるにつれて価電子の数が規則的に変化するので、性質も周期的に変化する。

これに対して遷移元素では、原子番号が 1 増えても、増えた電子は主に最外殻より内側の電子殻に入る。そのため、遷移元素の原子の最外殻電子の数は $\boxed{a}$ のものが多く、同じ族の元素だけでなく、同じ周期で隣り合う元素どうしの性質も似ていることが多い。また、遷移元素はすべて $\boxed{b}$ である。