大問Ⅰ　結晶の分類と結合、亜鉛の両性と錯イオン、アンモニア合成の平衡定数と平衡時の濃度・全圧理論化学(結晶・化学平衡)・無機化学(亜鉛)・難易度 標準　

1 ④（分子間力）

　ドライアイスは CO2 分子が分子間力（ファンデルワールス力）で引きあって並んだ結晶である。分子間力は化学結合に比べて弱いので昇華しやすい。

2 ②（分子）

　分子が分子間力で配列した結晶なので分子結晶である。

3 ④（ヨウ素）

　選択肢のうち常温・常圧で分子結晶なのはヨウ素 I2。アルミニウムとタングステンは金属結晶、塩化ナトリウムはイオン結晶、二酸化ケイ素は共有結合の結晶である。

4 ②（価電子）

　炭素原子は最外殻に4個の価電子をもち、これを使って共有結合をつくる。

5 ④（共有）

　ダイヤモンドは炭素原子どうしが次々と共有結合してできた共有結合の結晶である。

6 ⑤（二酸化ケイ素）

　二酸化ケイ素 SiO2 は Si と O が共有結合で立体的につながった共有結合の結晶である。

7 ②（水素）

　亜鉛は両性金属なので酸にも強塩基にも溶け、どちらの場合も水素を発生する。

　Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2、Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2。

8 ①（白）

　Zn2+ にアンモニア水を加えると水酸化亜鉛 Zn(OH)2 の白色沈殿が生じる。

9 ⑧（無）

　過剰のアンモニア水を加えると Zn(OH)2 が溶けてテトラアンミン亜鉛(II)イオン [Zn(NH3)4]2+ となる。この錯イオンは無色なので溶液は無色になる。銅の深青色と対比して押さえる。

10 ③（正四面体）

　[Zn(NH3)4]2+ は配位数4で正四面体形。同じ配位数4でも [Cu(NH3)4]2+ は正方形なので区別して覚える。

11 ④（[NH3]^2）

12 ⓐ（[N2][H2]^3）

　N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 の平衡定数は、生成物の濃度の積を係数乗して分子に、反応物を分母に置く。

　K = [NH3]^2 / ([N2][H2]^3)。

13 ④（0.50）

　反応した N2 を x[mol] とすると、平衡時は N2 が 1.0 - x、H2 が 3.0 - 3x、NH3 が 2x。全体は 4.0 - 2x[mol]。

　混合気体中の NH3 の割合が体積百分率で 60% なので

　2x/(4.0 - 2x) = 0.60　∴ x = 0.75 mol。

　容積は 3.0 L なので [NH3] = 2×0.75÷3.0 = 0.50 mol/L。

14 ③（3.3）

　平衡時の全物質量は 4.0 - 2×0.75 = 2.5 mol。気体の状態方程式 pV = nRT より

　p×3.0 = 2.5 × 8.3×10^3 × (273 + 207) = 2.5 × 8.3×10^3 × 480

　p = 3.32×10^6 Pa。したがって 14 は 3.3。