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111 (化学(第3問) 問3(c))
問題文
マグネシウムMgは陽イオンになりやすく、その単体は強い還元剤としてはたらく。たとえば、単体のMgの固体と塩化銀AgClの固体を適切な条件下で反応させると、AgClが還元され、単体の銀Agと塩化マグネシウムMgCl2が生じる。また、単体のMgとAgClを用いて、電池をつくることができる。単体のMgによるAgClの還元反応に関して、次の実験Ⅰ・Ⅱを行った。
実験Ⅰ
0.12gの単体のMg粉末と過剰量のAgCL粉末を、急激に反応しないよう注意しながら十分に反応させたところ、単体のAg,MgCl2,未反応のAgClのみからなる混合物が得られた。MgCl2が水溶性であること、およびAgClがある液体に溶ける性質を利用して、この混合物から単体のAgを取り出した。
実験Ⅱ
単体のMgによるAgClの還元反応を利用した、食塩水を電解液とする電池の反応は、次の式(1)、(2)によって表される。
正極 AgCl+e- → Ag+Cl- (1)
負極 Mg → Mg2++2e- (2)
この電池の負極を、単体のCu,Zn,Snにかえた電池を組み立てて、これらの起電力を測定すると、表1の結果が得られた。
c 単体のMgを負極として用いた電池の起電力をx(V)とする。表1と金属のイオン化傾向から考えられる、xを含む範囲として最も適当なものを、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111(化学(第3問) 問3(c)) (訂正依頼・報告はこちら)
マグネシウムMgは陽イオンになりやすく、その単体は強い還元剤としてはたらく。たとえば、単体のMgの固体と塩化銀AgClの固体を適切な条件下で反応させると、AgClが還元され、単体の銀Agと塩化マグネシウムMgCl2が生じる。また、単体のMgとAgClを用いて、電池をつくることができる。単体のMgによるAgClの還元反応に関して、次の実験Ⅰ・Ⅱを行った。
実験Ⅰ
0.12gの単体のMg粉末と過剰量のAgCL粉末を、急激に反応しないよう注意しながら十分に反応させたところ、単体のAg,MgCl2,未反応のAgClのみからなる混合物が得られた。MgCl2が水溶性であること、およびAgClがある液体に溶ける性質を利用して、この混合物から単体のAgを取り出した。
実験Ⅱ
単体のMgによるAgClの還元反応を利用した、食塩水を電解液とする電池の反応は、次の式(1)、(2)によって表される。
正極 AgCl+e- → Ag+Cl- (1)
負極 Mg → Mg2++2e- (2)
この電池の負極を、単体のCu,Zn,Snにかえた電池を組み立てて、これらの起電力を測定すると、表1の結果が得られた。
c 単体のMgを負極として用いた電池の起電力をx(V)とする。表1と金属のイオン化傾向から考えられる、xを含む範囲として最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
- x<0.26
- 0.26<x<0.51
- 0.51<x<1.07
- 1.07<x
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