物質の構成と化学結合（知識）の問題

金属結晶の構造の一つである体心立方格子では、立方体の各頂点と立方体の中心に原子が配置されている。体心立方格子において、1 個の原子に最も近い位置にある原子の数（配位数）として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　4
• イ　6
• ウ　8
• エ　12

原子から電子 $1$ 個を取り去って $1$ 価の陽イオンにするのに必要なエネルギーを、（第一）イオン化エネルギーという。次のア〜エの第 $2$ 周期の元素の原子のうち、イオン化エネルギーが最も大きいものとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　炭素 $\mathrm{C}$
• イ　ネオン $\mathrm{Ne}$
• ウ　フッ素 $\mathrm{F}$
• エ　リチウム $\mathrm{Li}$

銅やアルミニウムなどの金属の固体は、電気をよく通す。その理由として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　金属の固体の中では、金属の陽イオンが自由に移動できるから。
• イ　金属の固体の中では、陽イオンと陰イオンが静電気的な引力で結びついているから。
• ウ　金属の固体の中では、原子どうしが共有電子対を出し合って結びついているから。
• エ　金属の固体の中では、自由電子が金属全体を動きまわることができるから。

金属結晶の代表的な構造である体心立方格子・面心立方格子・六方最密構造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。ただし、原子は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。

• ア　体心立方格子では、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。
• イ　面心立方格子と六方最密構造は、配位数がどちらも $12$ であり、充填率も等しい。
• ウ　体心立方格子の充填率は、面心立方格子の充填率よりも大きい。
• エ　六方最密構造では、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 $8$ である。
• オ　3 つの構造のうち、充填率が最も小さいのは六方最密構造である。

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、下のア〜エから 1 つ選べ。

二酸化炭素分子 $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ は、炭素原子を中心に 2 つの酸素原子が結合した（ a ）の分子である。炭素原子と酸素原子の間の結合には極性がある。$\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ は（ b ）分子である。