☆問題のみはこちら→遷移元素、銅Cu、銀Ag、鉄Feなど(無機化学)知識テスト(問題)
①銅の原料を何と言うか?
→黄銅鉱
※化学式は、CuFeS2
②黄銅鉱から生成したものを粗銅というが、粗銅を純銅にするにはどうするか?
→電解精錬
③銅の電解精錬で分離される陽極泥はとても貴重である。それはなぜか。
→銀や金を含むから。
④硫酸銅無水物は何の検出に用いるか?
→水
※硫酸銅(Ⅱ)無水塩CuSO4(白色)は水に触れると、硫酸銅(Ⅱ)五水和物CuSO4・5H2O(青色)に変化する。
⑤銅を空気中に放置したときに生じる緑色のさびを何と言うか?
→緑青(ろくしょう)
⑥銅は湿った空気中に放置すると、青緑色のさび(緑青)を生じる。これは水に不溶で、内部を保護する働きがあるが、近年、溶かされている。それはなぜか。
→酸性雨によって溶かされている。
⑦熱・電気の伝導性が最大の金属は?
→銀
⑧臭化銀は何に用いられているか?
→写真のフィルム
⑨銀の化合物の保存方法は?
→褐色ビンで保存する。
※銀の化合物は光によって分解しやすい(感光性)。
⑩生成したばかりの銀の微粒子の色は?
→黒
※生成したばかりの金属の微粒子は、結晶格子が完成されておらず、凹凸やすき間が無数にあるため、光を吸収してしまう。
⑪鉄の原料は何か?
→鉄鉱石
⑫鉄鉱石をCOなどで還元することによって生じるもろい鉄を何と言うか?
→銑鉄
※多量の炭素(約4%)や不純物を含むため、もろくなる。
⑬銑鉄をさらに精錬してできる硬くて強い鉄を何と言うか?
→鋼(こう)
※炭素の割合を2%以下にし、不純物を除く。炭素量が少ないほど柔らかく、多くなるほど硬くなる。
⑭鉄の製造過程で生じるケイ酸カルシウムなどを何と言うか?
→スラグ
※二酸化ケイ素や酸化アルミニウムなどを含む。セメントの原料にする。
⑮酸化鉄(Ⅲ)の顔料は何と呼ばれているか?
→べんがら
※酸化鉄(Ⅲ)は赤褐色。ちなみに、酸化鉄(Ⅱ)は黒色。
⑯鉄は内部までさびが進行しやすい。それは、酸化鉄(Ⅲ)のどのような性質によるものか。
→触媒作用
※生成した酸化鉄(Ⅲ)が触媒となって、さらに反応が進行するのを助けてしまう。自触媒作用という。
⑰鋼(少量の炭素を含む鉄)は、乾燥した空気中ではほとんどさびないが、湿った空気中ではかなり速くさびる。それはなぜか。
→鉄を負極、炭素を正極とした電池ができるから(局部電池という)。
※インドのデリー市郊外にある「クップの鉄塔」がさびないのは、特殊な成分を含むからではなく、気候が乾燥しているから。
⑱鉄(Ⅱ)イオンを含む水溶液に、ヘキサシアニド鉄(Ⅲ)酸カリウム水溶液を加えると、何が生じるか。また、鉄(Ⅲ)イオンを含む水溶液に、ヘキサシアニド鉄(Ⅱ)酸カリウム水溶液を加えると、何が生じるか。
→ともに濃青色の沈殿(どちらも同じ物質)
※絵具や顔料に用いられている。
⑲鉄の赤さびの正体は何か。
→水酸化鉄(Ⅲ)
※水酸化鉄(Ⅲ)の色は赤褐色である。
※実際は、水酸化鉄(Ⅲ)から変化した、FeO(OH)やFe2O3・nH2Oになっている。
⑳鉄の表面をスズでメッキしたものを何と言うか?
→ブリキ
㉑鉄の表面を亜鉛でメッキしたものを何と言うか?
→トタン
㉒ブリキは何に用いられるか?
→玩具、缶
※ブリキは傷がつかない限り、さびにくく安定する。
㉓トタンは何に用いられるか?
→バケツ、屋根
※トタンは傷がついても鉄がさびにくい。
㉔アルミニウムと銅の合金は何と言うか?
→ジュラルミン
※軽くて強いので、航空機材料として用いられている。
㉕鉄とニッケルとクロムの合金は何と言うか?
→ステンレス鋼
㉖ステンレス鋼はなぜさびにくいのか。
→クロムやニッケルは、鉄よりも不動態になりやすく、鋼の表面に緻密な酸化被膜が形成されやすいから。
㉗黄銅(真鍮(しんちゅう)とも言う)は何と何の合金か?
→銅と亜鉛
※機械部品や楽器などに使われる。
㉘青銅(ブロンズ)は何と何の合金か?
→銅とスズ
※銅像、水道器具などに使われる。
㉙水銀と他の金属との合金を何と言うか。
→アマルガム
㉚銀・スズ・水銀のアマルガムは歯の詰め物として使われた。銀・スズ・水銀のうちもっとも溶け出しやすいものはどれか。
→スズ
※スズが存在している限り、銀や水銀が溶け出すことはほとんどない。
㉛傷がついていないときは、トタンとブリキのどちらが安定であるか。
→ブリキ
※イオン化傾向がスズのほうが小さいから。
㉜傷がついているときは、トタンとブリキのどちらがさびやすいか。
→ブリキ
※鉄とスズで局部電池ができ、イオン化傾向の大きい鉄が集中的にイオンとなって腐食が進むから。
㉝トタンは傷がついても、鉄の腐食はあまり進まない。それはなぜか。
→亜鉛は鉄よりもイオン化傾向が大きいため、鉄ではなく亜鉛がイオンとなるから。さらに、亜鉛の酸化物が被膜を作って鉄の腐食を防ぐから。
㉞チタンの優れた性質を2つ挙げよ。
→耐食性(白金や金とほぼ同等の強さ)、軽金属(軽くて強い、鋼鉄以上の強度で、鋼鉄の約55%の質量)
㉟酸化チタン(Ⅳ)にPtを付着させたもの(光触媒)は、有機物(においや汚れのもと)を光分解して何を発生させるか。
→水素
㊱融点が最も高い金属は何か。
→タングステン
※発熱電球のフィラメントなどに利用される。
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~参考~
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