大学入学共通テスト(理科) 過去問
令和4年度(2022年度)本試験
問25 (化学基礎(第1問) 問8)

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問題

大学入学共通テスト(理科)試験 令和4年度(2022年度)本試験 問25(化学基礎(第1問) 問8) (訂正依頼・報告はこちら)

次の問いに答えよ。

次の記述のうち、下線を付した物質が酸化を防止する目的で用いられているものはどれか。最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
  • 鉄板の表面を、亜鉛Znでめっきする。
  • 飲料用の水を、塩素Cl2で処理する。
  • 煎餅(せんべい)の袋に、生石灰CaOを入れた袋を入れる。
  • パンケーキの生地に、重曹(炭酸水素ナトリウム)NaHCO3を加える。

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この過去問の解説 (1件)

01

酸化は物質が酸素と結合する反応です。
酸化を防止するには、守りたい物質よりも優先して酸素と結合する物質を共存させる

という方法が有効です。
 

正解は、鉄板の表面を亜鉛でめっきする です。
幅広い知識がないと解けない問題のように見えますが

これが正解だと分かれば、その他の選択肢を除外することができます。

選択肢1. 鉄板の表面を、亜鉛Znでめっきする。

金属に酸化が起こる・起こらないは

金属が酸素と結合するかどうか(=金属がイオン化するかどうか)によって決まります。
例えば亜鉛が酸化すると 2Zn+O2→2Zn2+O2- となり亜鉛はイオン化します。


酸化を防止したい金属の表面を、よりイオン化しやすい金属で覆えば
覆った金属が先に酸化されるため、下の金属を酸化から守ることができるのです。

イオン化のしやすさはイオン化傾向から判断できます。

 

 〇イオン化傾向(要暗記!)

  Li>K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Ni>Sn>Pb>H>Cu>Hg>Ag>Pt>Au

  イオン化しやすい=イオン化傾向が高い

 

亜鉛は鉄よりもイオン化しやすいため、鉄よりも亜鉛が優先して酸化します。
よって鉄の表面を亜鉛でめっきすることで、鉄の酸化を防止できます。

選択肢2. 飲料用の水を、塩素Cl2で処理する。

水を塩素で消毒する方法があります。
水と塩素が反応して、次亜塩素酸・次亜塩素酸イオンができます。
これらには強い酸化作用があり、菌の細胞膜を破壊したり

酵素を失活させたりすることで消毒作用を発揮します。
塩素は酸化防止の目的で使われていないため、間違いです。

選択肢3. 煎餅(せんべい)の袋に、生石灰CaOを入れた袋を入れる。

CaOは吸湿性があります。せんべいや海苔などの乾燥剤として使われます。
CaOは酸化防止の目的で使われていないため、間違いです。

選択肢4. パンケーキの生地に、重曹(炭酸水素ナトリウム)NaHCO3を加える。

お菓子作りをしたことがある方は馴染みがあるかもしれません。
膨張剤として使われるベーキングパウダーのことです。

 

NaHCO3を加熱すると分解して二酸化炭素が発生します。
NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2
このCO2によってパンケーキの生地をふわふわに膨らませます。
NaHCO3は酸化防止の目的で使われていないため、間違いです。
 

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