共通テスト(理科) 過去問
令和8年度(2026年度)本試験
問16 (化学基礎(第1問) 問2)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和8年度(2026年度)本試験 問16(化学基礎(第1問) 問2) (訂正依頼・報告はこちら)

同位体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。
  • 互いに同位体である原子では、原子核を構成する陽子の数は異なるが、中性子の数は同じである。
  • 同位体どうしの化学的な性質はほぼ同じである。
  • 同位体には、原子核が不安定で、放射線を放出して別の元素の原子に変わるものがある。
  • 炭素の同位体である14Cは、遺跡の年代測定に利用されている。

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この過去問の解説 (3件)

01

同位体に関する問題です。

選択肢1. 互いに同位体である原子では、原子核を構成する陽子の数は異なるが、中性子の数は同じである。

これは誤りです。

同位体とは、原子核中の中性子数が同じ原子のうち中性子数が異なるものをいいます。

選択肢2. 同位体どうしの化学的な性質はほぼ同じである。

これは正しいです。

原子の性質は陽子数(原子番号)によって異なるため。中性子数によって変わりません。

選択肢3. 同位体には、原子核が不安定で、放射線を放出して別の元素の原子に変わるものがある。

これは正しいです。

放射性同位体と呼ばれる同位体があり、放射線を放出して別の元素の原子に変わったり、安定な状態になります。

選択肢4. 炭素の同位体である14Cは、遺跡の年代測定に利用されている。

これは正しいです。

生物中の14Cの割合が一定であるため、半減期から死後何年経過したかを推定することができます。

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02

原子番号が同じで、質量の異なる元素のことを同位体と呼びます。

選択肢1. 互いに同位体である原子では、原子核を構成する陽子の数は異なるが、中性子の数は同じである。

誤りです。同位体は原子核の陽子数が等しく、中性子数が異なります。本選択肢の記述とは逆です。

選択肢2. 同位体どうしの化学的な性質はほぼ同じである。

正解です。化学的性質は、原子核の周りを回る電子(特に最外殻電子)の数や配置によって決まります。同位体は原子番号が等しい=陽子の数が等しい=電子の数が等しいため、化学的性質はほぼ同じになります。

選択肢3. 同位体には、原子核が不安定で、放射線を放出して別の元素の原子に変わるものがある。

正解です。ラジオアイソトープ(放射性同位体)と呼ばれるもので、医療分野の診断や治療、工業分野の非破壊検査などにも活用されます。

選択肢4. 炭素の同位体である14Cは、遺跡の年代測定に利用されている。

正解です。遺跡や動植物などの有機物中の14Cの減り方を調べることで、それらがいつ頃存在したのかが分かります。これを放射性炭素年代測定と呼びます。

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03

正解は、「互いに同位体である原子では、原子核を構成する陽子の数は異なるが、中性子の数は同じである。」です。

 

同位体とは、陽子の数が同じで、中性子の数が異なる原子どうしのことです。

陽子の数によって元素の種類が決まるため、同位体は同じ元素に属します。

一方、中性子の数が違うため、質量数は異なります。

選択肢1. 互いに同位体である原子では、原子核を構成する陽子の数は異なるが、中性子の数は同じである。

この記述は誤りです。

同位体では、陽子の数は同じで、中性子の数が異なります。

 

例えば、炭素12と炭素14はどちらも炭素の同位体です。

炭素なので陽子はどちらも6個ですが、中性子の数は異なります。

炭素12は、

12-6=6個

の中性子をもちます。

炭素14は、

14-6=8個

の中性子をもちます。

選択肢2. 同位体どうしの化学的な性質はほぼ同じである。

この記述は適当です。

化学的な性質は、主に原子の電子の配置によって決まります。

同位体どうしは陽子の数が同じなので、中性の原子であれば電子の数も同じです。

そのため、電子配置も基本的に同じとなり、化学的な性質もほぼ同じになります。

ただし、質量が異なるため、反応の速さなどにわずかな違いが現れることはあります。

選択肢3. 同位体には、原子核が不安定で、放射線を放出して別の元素の原子に変わるものがある。

この記述は適当です。

同位体の中には、原子核が不安定なものがあります。このような同位体は放射性同位体と呼ばれます。

放射性同位体は、放射線を出しながら原子核が変化します。

その結果、陽子の数が変わって、別の元素になる場合があります。

例えば、炭素14は放射線を出して変化し、最終的に窒素14になります。

選択肢4. 炭素の同位体である14Cは、遺跡の年代測定に利用されている。

この記述は適当です。

炭素14は放射性同位体で、時間がたつにつれて一定の割合で減っていきます。

生物が生きている間は炭素14を取り込みますが、死ぬと新たな炭素14を取り込まなくなります。

そこで、遺跡から見つかった木材や骨などに残っている炭素14の量を調べることで、その生物が死んでからどのくらい時間がたったかを推定できます。

この方法は年代測定に利用されています。

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