大問Ⅰ　原子の構造・分子間力・濃度・気体の法則・蒸気圧理論化学・難易度 標準　

1 ⑥（6）

　質量数は陽子数と中性子数の和であり，炭素の原子番号は 6 なので陽子は 6 個である。よって ¹²C の中性子は 12−6＝6 個となる。

2 ④（4），3 ④（価電子）

　炭素は最外殻の L 殻に 4 個の電子をもち，これが価電子である。ネオンは最外殻が閉殻で結合に使われる電子をもたないため，価電子は 0 個と数える。「ネオンでは 0 個」になるのは価電子だけで，内殻電子や非共有電子対ではこの記述が成り立たない。

4 ①（水素），5 ②（酸素），6 ①（水素結合）

　H₂O では電気陰性度の大きい酸素原子が負に，水素原子が正に帯電する。この正に帯電した水素原子と，隣の分子の負に帯電した酸素原子との間に水素結合が生じる。

　H₂S，H₂Se，H₂Te では S，Se，Te の電気陰性度が小さく水素結合を形成しないため，H₂O だけが異常に高い沸点を示す。

7 ②（無極性）

　CH₄ などの 14 族元素の水素化合物は正四面体形で，4 本の結合の極性が互いに打ち消し合う。したがって分子全体としては極性をもたない無極性分子である。

8 ⑥（ファンデルワールス力），9 ④（SnH₄）

　無極性分子の間にはたらく分子間力はファンデルワールス力だけであり，分子量が大きいほど強くなる。

　CH₄，SiH₄，GeH₄，SnH₄ のうち分子量が最大なのは SnH₄ なので，ファンデルワールス力が最も大きく沸点が最も高い。

10 ⑤（11.4）

　濃塩酸 1.00 L の質量は 1.19 g/mL×1000 mL＝1.19×10³ g で，その 35.0% が塩化水素だから，含まれる HCl は 1.19×10³×(35.0÷100)÷36.5 ≒ 11.41 mol，すなわち 11.41 mol/L である。

　これを 1.00 mol/L にするので，希釈倍率は 11.41÷1.00 ≒ 11.4 倍となる。

11 ⑥（2.49×10⁶）

　2CO＋O₂ → 2CO₂ より，CO 1.00 mol は O₂ 0.50 mol と過不足なく反応して CO₂ を 1.00 mol 生じる（O₂ が 0.50 mol 残る）。

　二酸化炭素の分圧はその成分だけの状態方程式 PV＝nRT で求まるので，P＝1.00×8.31×10³×(273＋27)÷1.00 ≒ 2.49×10⁶ Pa である。

12 ④（65.3）

　2Zn＋O₂ → 2ZnO より，反応の前後で Zn と ZnO の物質量は等しい。亜鉛の原子量を M とすると 19.6÷M＝24.4÷(M＋16.0) が成り立つ。

　これを解くと M ≒ 65.3 となる。（増えた質量 24.4−19.6＝4.8 g が結合した酸素なので 4.8÷16.0＝0.30 mol，19.6÷0.30 ≒ 65.3 と求めてもよい）

13 ①（エタノール）

　A の物質量は PV＝nRT より n＝1.01×10⁵×0.306÷(8.31×10³×(273＋100)) ≒ 9.97×10⁻³ mol である。

　生成した CO₂ 880 mg は 0.880÷44.0＝2.00×10⁻² mol，H₂O 540 mg は 0.540÷18.0＝3.00×10⁻² mol だから，炭素は 2.00×10⁻² mol，水素は 6.00×10⁻² mol 含まれる。A 1 mol あたり C が 2 個，H が 6 個となり，選択肢の中で C₂H₆O の分子式をもつのはエタノールだけである。

14 ③（7.84×10³）

　閉じた管の上端にエタノールの蒸気が存在すると，その蒸気圧のぶんだけ水銀柱が押し下げられる。したがって下がった高さ 760−701＝59 mmHg がエタノールの蒸気圧にあたる。

　760 mmHg が 1.01×10⁵ Pa なので，1.01×10⁵×59÷760 ≒ 7.84×10³ Pa である。