大学入学共通テスト(理科) 過去問
令和4年度(2022年度)追・再試験
問33 (化学基礎(第2問) 問1(4))
問題文
アボガドロは、気体の種類によらず、同温・同圧で同体積の気体には、同数の分子が含まれるという仮説を提唱した。この仮説は、今日ではアボガドロの法則として知られている。次の実験Ⅰは、アボガドロの法則に基づいて、貴ガス(希ガス)元素の一つであるクリプトンKrの原子量を求めることを目的としたものである。
実験Ⅰ
ネオンNe 1.00gが入った容器がある。大きさと質量が等しい別の容器に、同温・同圧で同じ体積のKrを入れ、両方の容器を上皿天秤(びん)にのせた。両方の皿がつり合うには、図1に示すように、Neが入った容器をのせた皿に3.20gの分銅が必要であった。
NeとKrの原子は、いずれも最外殻電子の数が( ア )個である。これらの原子は、他の原子と反応したり結合をつくったりしにくい。このため、価電子の数は( イ )個とみなされる。NeとKrはいずれも単原子分子として存在するので、Neの原子量が20であることを用いて、Krの原子量を求めることができる。
c 実験Ⅰの結果から求められるKrの原子量はいくらか。Krの原子量を2桁の整数で表すとき、最も適当な数値を次の選択肢のうちから一つ選べ。
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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)追・再試験 問33(化学基礎(第2問) 問1(4)) (訂正依頼・報告はこちら)
アボガドロは、気体の種類によらず、同温・同圧で同体積の気体には、同数の分子が含まれるという仮説を提唱した。この仮説は、今日ではアボガドロの法則として知られている。次の実験Ⅰは、アボガドロの法則に基づいて、貴ガス(希ガス)元素の一つであるクリプトンKrの原子量を求めることを目的としたものである。
実験Ⅰ
ネオンNe 1.00gが入った容器がある。大きさと質量が等しい別の容器に、同温・同圧で同じ体積のKrを入れ、両方の容器を上皿天秤(びん)にのせた。両方の皿がつり合うには、図1に示すように、Neが入った容器をのせた皿に3.20gの分銅が必要であった。
NeとKrの原子は、いずれも最外殻電子の数が( ア )個である。これらの原子は、他の原子と反応したり結合をつくったりしにくい。このため、価電子の数は( イ )個とみなされる。NeとKrはいずれも単原子分子として存在するので、Neの原子量が20であることを用いて、Krの原子量を求めることができる。
c 実験Ⅰの結果から求められるKrの原子量はいくらか。Krの原子量を2桁の整数で表すとき、最も適当な数値を次の選択肢のうちから一つ選べ。
- 24
- 36
- 44
- 56
- 64
- 76
- 84
- 96
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この過去問の解説 (2件)
01
物質1molあたりの質量のことをモル質量といい、単位にはg/molが用いられます。
また、原子量はg/molで表した原子のモル質量からg/molを省いたものと解釈することができます。
ここで実験Ⅰの結果からKrのモル質量を求めると
1.00g+3.20g/5.0×10⁻²mol=84g/mol
となります。
よってKrの原子量は84であるということが分かります。
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02
まずはじめに、Krの原子量を求めます。
Neの原子量:Krの原子量=Neの質量:Krの質量
Neの原子量およびNeとKrの質量が分かっているので、以下のように求まります。
20:Krの質量=1.00g:4.20g
Krの原子量=4.20×20 =84.0g/mol =84g/mol
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