共通テスト(理科) 過去問
令和5年度(2023年度)本試験
問128 (化学(第5問) 問1(1))

このページは閲覧用ページです。
履歴を残すには、 「新しく出題する(ここをクリック)」 をご利用ください。

問題

共通テスト(理科)試験 令和5年度(2023年度)本試験 問128(化学(第5問) 問1(1)) (訂正依頼・報告はこちら)

硫黄Sの化合物である硫化水素H2Sや二酸化硫黄SO2を、さまざまな物質と反応させることにより、人間生活に有用な物質が得られる。一方、H2SとSO2はともに火山ガスに含まれる有毒な気体であり、健康被害を及ぼす量のガスを吸い込むことがないように、大気中の濃度を求める必要がある。次の問いに答えよ。

H2SとSO2が関わる反応について、次の問いに答えよ。

H2SとSO2の発生や反応に関する記述として誤りを含むものはどれか。最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
  • 硫化鉄(Ⅱ)FeSに希硫酸を加えると、H2Sが発生する。
  • 硫酸ナトリウムNa2SO4に希硫酸を加えると、SO2が発生する。
  • H2Sの水溶液にSO2を通じて反応させると、単体のSが生じる。
  • 水酸化ナトリウムNaOHの水溶液にSO2を通じて反応させると、亜硫酸ナトリウムNa2SO3が生じる。

正解!素晴らしいです

残念...

この過去問の解説 (2件)

01

この問題はSの化合物に関する、弱酸遊離・酸化還元・中和反応の複合問題です。それぞれの反応の種類を見極めることがポイントです。

選択肢1. 硫化鉄(Ⅱ)FeSに希硫酸を加えると、H2Sが発生する。

正しい。
FeS+H2SO4→FeSO4+H2S↑

H2Sは弱酸、H2SO4は強酸です。弱酸の塩に強酸を加えると弱酸が遊離する原則により、H2Sが発生します。

選択肢2. 硫酸ナトリウムNa2SO4に希硫酸を加えると、SO2が発生する。

誤り=正解。
Na2SO4は強酸であるH2SO4の塩です。弱酸遊離の原則は「弱酸の塩に強酸を加えた場合」にのみ適用されるため、ここでは反応が起きずSO2は発生しません。SO2が発生するのは弱酸であるH2SO3の塩、亜硫酸ナトリウムNa2SO3に酸を加えた場合です。

選択肢3. H2Sの水溶液にSO2を通じて反応させると、単体のSが生じる。

正しい。
2H2S+SO2→3S↓+2H2O

酸化数を確認すると、H2S中のSは-2、SO2中のSは+4、生成物の単体Sは0です。-2→0(酸化)、+4→0(還元)となり、H2Sが還元剤、SO2が酸化剤として働く酸化還元反応です。このとき、淡黄色の沈殿が生じます。

選択肢4. 水酸化ナトリウムNaOHの水溶液にSO2を通じて反応させると、亜硫酸ナトリウムNa2SO3が生じる。

正しい。
SO2+H2O→H2SO3

SO2は水と反応して亜硫酸を生じます。

2NaOH+H2SO3→Na2SO3+2H2O

NaOH水溶液へのSO2の吹き込みは、実質的にH2SO3とNaOHの中和反応です。

まとめ

反応の種類を見極め、それぞれの原則を当てはめる習慣をつけると、暗記に頼らず解けるようになります。

参考になった数0

02

化学反応の問題です。

反応式を書くことで間違いを防ぎやすくなります。

選択肢1. 硫化鉄(Ⅱ)FeSに希硫酸を加えると、H2Sが発生する。

FeS+H2SO4→FeSO4+H2S↑

この記述は正しいです。

選択肢2. 硫酸ナトリウムNa2SO4に希硫酸を加えると、SO2が発生する。

Na2SO4に希硫酸を加えてもSO2は発生しません。

よってこの記述は誤りを含むので、この選択肢が正解です。

ちなみに亜硫酸(Na2SO3)に酸を加えることで発生します。

選択肢3. H2Sの水溶液にSO2を通じて反応させると、単体のSが生じる。

2H2S+SO23S+2H2O

よってこの記述は正しいです。

選択肢4. 水酸化ナトリウムNaOHの水溶液にSO2を通じて反応させると、亜硫酸ナトリウムNa2SO3が生じる。

2NaOH+SO2Na2SO3+H2O

よってこの記述は正しいです。

参考になった数0