大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）追・再試験
問100 (化学（第2問） 問5)

アルミニウムAlの工業的製造法に関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。
必要があれば、原子量は次の値を使うこと。
H 1.0　C 12　N 14　O 16
Na 23　Al 27　S 32　Cl 35.5
Ca 40　Cu 64
気体は、実在気体とことわりがない限り、理想気体とみなせるものとする。

原料であるボーキサイトは、Al₂O₃・nH₂Oを主成分とし、SIO₂やFe₂O₃を含むので、Al₂O₃を取り出す必要がある。
ボーキサイトの粉末を、加熱した高濃度の水酸化ナトリウムNaOH水溶液に混ぜると、溶解しない化合物と、テトラヒドロキシドアルミン酸イオン［Al（OH）₄］⁻を含む溶液に分離できる。_（a）［Al（OH）₄］⁻を含む溶液に二酸化炭素CO₂の気体を通じると、_（b）水酸化アルミニウムAl（OH）₃の沈殿が生じる。沈殿として取り出した_（c）Al（OH）₃を加熱することでAl₂O₃が得られる。
得られた_（d）Al₂O₃を氷晶石Na₃AlF₆とともに約1000℃で融解させ、溶融塩（融解塩）電解することで、Alを得ることができる。

b　　Al₂O₃を次の式（1）〜（3）に従って溶融塩電解させることで、Alを得ることができる。このとき、陰極・陽極ともに炭素C電極を用いる。陽極では式（2）と（3）の反応が同時に起こる。

陰極　　Al^3＋＋3e⁻　→　Al　　　（1）
陽極　　C＋O²⁻　→　CO＋2e⁻　　　（2）
　　　　C＋2O²⁻　→　CO₂＋4e⁻　　　（3）

一定の電流を9650秒間流したところ、2.70✕10⁵gのAlが生成し、陽極のCは1.08✕10⁵g減少した。このときの電流と式（3）により発生したCO₂の物質量の組合せとして最も適当なものを、次のうちから一つ選べ。ただし、ファラデー定数は9.65✕10⁴C／molとする。なお、流した電流はすべて式（1）〜（3）の反応のみに消費され、これら以外の反応は起こらないものとする。