無機物質(知識)の問題
金属とその化合物の、酸や塩基との反応について述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
- ア 亜鉛 は、塩酸には溶けるが、水酸化ナトリウム水溶液には溶けない。
- イ アルミニウム は、塩酸にも水酸化ナトリウム水溶液にも溶けて、水素を発生する。
- ウ 鉄 は、濃硝酸に入れるとよく溶けて、二酸化窒素を発生し続ける。
- エ 水酸化アルミニウム は、水酸化ナトリウム水溶液を過剰に加えても溶けない。
この問題で使うもの
- 両性金属と不動態(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(17 技能)
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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
技能「両性金属と不動態」を使う。どの金属が両性金属か、どの金属が濃硝酸で不動態になるかを思い出そう。
ヒント 2
両性金属(Al・Zn・Sn・Pb)は酸にも強塩基にも溶け、その水酸化物も酸と強塩基の両方に溶ける。Al・Fe・Ni は濃硝酸で表面に酸化被膜ができ、溶けなくなる。
ヒント 3
亜鉛は両性金属なのでアは誤り、鉄は濃硝酸で不動態になるのでウは誤りである。残るイとエのどちらが両性の性質に合っているかを考えよう。
答えと解説
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イ
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解説を読む
技能「両性金属と不動態」で学ぶ次の 2 つの事実を、選択肢に一つずつあてはめる。
- 両性金属: ・・・ は、酸にも強塩基の水溶液にも溶けて水素を発生する。これらの水酸化物(、 など)も、酸にも強塩基にも溶ける両性水酸化物である。
- 不動態: ・・ は濃硝酸に入れると、表面に緻密な酸化物の被膜ができ、内部が保護されてそれ以上溶けなくなる。
各選択肢を判定する。
- ア 誤り。亜鉛は両性金属なので、水酸化ナトリウム水溶液にも溶けて水素を発生する。
- イ 正しい。アルミニウムは両性金属なので、塩酸にも水酸化ナトリウム水溶液にも溶けて水素を発生する。
- ウ 誤り。鉄は濃硝酸に入れると不動態となり、ほとんど溶けない。
- エ 誤り。水酸化アルミニウムは両性水酸化物なので、水酸化ナトリウム水溶液を過剰に加えると溶ける。
よって、正しいものはイである。
別解
ア: Zn は両性金属で、塩酸にも水酸化ナトリウム水溶液にも溶ける。誤り。イ: Al も両性金属で、塩酸にも NaOH 水溶液にも H2 を発生して溶ける。正しい。ウ: Fe は濃硝酸中で表面に緻密な酸化被膜(不動態)ができて溶けない。誤り。エ: Al(OH)3 は両性水酸化物で、過剰の NaOH 水溶液に [Al(OH)4]- となって溶ける。誤り。よってイ。