原子の構造とイオン
問1原子の中心にある原子核は、+の電気をもつ( ① )と、電気をもたない( ② )からできている。原子核のまわりには、−の電気をもつ( ③ )がある。①〜③に入る語をそれぞれ答えなさい。→ ________________________________
原子が全体として電気的に中性である理由として、最も適切なものを選びなさい
問2。- ア 原子は小さすぎて電気を帯びることができないから
- イ 原子核の中の陽子の数と、まわりの電子の数が等しいから
- ウ 原子核の中の中性子が、+と−を打ち消しているから
- エ 原子のまわりに空気が電気をうばっているから
問3ナトリウム原子(Na)が電子を1個失ったときにできる粒子について、正しく説明しているものを選びなさい。- ア +の電気を帯び、陽イオンになる
- イ −の電気を帯び、陰イオンになる
- ウ 電気をもたない別の原子に変わる
- エ 陽子の数が1個増える
問4塩素原子(Cl)が電子を1個受け取ったときにできる粒子について、正しく説明しているものを選びなさい。- ア +の電気を帯び、陽イオンになる
- イ −の電気を帯び、陰イオンになる
- ウ 電気的に中性のままである
- エ 電子1個分だけ重くなった原子のままで、イオンにはならない
イオン式の表記
問5塩素原子(Cl)が電子を1個受け取ってできるイオンを、イオン式で正しく表しているものを選びなさい。 問6イオン式Cu²⁺の右上にある『2』は、どのような意味を表しているか。最も適切なものを選びなさい。- ア 銅原子が2個まとまっていることを表す
- イ 銅原子が電子を2個失って+2の電気を帯びたことを表す
- ウ 銅原子が電子を2個受け取って+2の電気を帯びたことを表す
- エ 銅原子の重さが2倍になったことを表す
イオン式OH⁻について、正しく説明しているものを選びなさい
問7。- ア 酸素原子(O)1個でできた1価の陰イオンである
- イ 水素原子(H)1個でできた1価の陰イオンである
- ウ 酸素原子(O)と水素原子(H)が結びついたまとまりが、全体として1価の陰イオンになったものである
- エ 酸素原子と水素原子の2つに分かれた状態を表している
電離
問8電解質が水にとけて、陽イオンと陰イオンに分かれる現象を何というか。漢字2字で答えなさい。→ ________________________________
塩化銅(CuCl₂)が水にとけて電離するようすを正しく表している式を選びなさい
問9。- ア CuCl₂ → Cu²⁺ + 2Cl⁻
- イ CuCl₂ → Cu⁻ + 2Cl⁺
- ウ CuCl₂ → Cu + Cl₂
- エ CuCl₂ → Cu²⁻ + Cl₂⁺
電解質と非電解質
次のア〜オのうち、水にとかしても電気をほとんど通さない非電解質をすべて選びなさい
問10。- ア 塩化ナトリウム
- イ 砂糖
- ウ 水酸化ナトリウム
- エ エタノール
- オ 塩化水素
問11砂糖は水によくとけるので、その水溶液は電気をよく通す電解質の水溶液である。○か×か答えなさい。→ ________________________________
問12金属の銅は水にとけない。この銅は電解質・非電解質のどちらに分類されるか。最も適切なものを選びなさい。- ア 水にとけないので、自動的に非電解質に分類される
- イ 金属は電気を通すので、電解質に分類される
- ウ 電解質・非電解質は『水にとけたうえで電離するかどうか』の分類なので、水にとけない銅はどちらにも分類しない
- エ 水にとけたときの様子がわからないので、分類できない場合は電解質に含める
解答・解説
問1①=陽子、②=中性子、③=電子
原子は『原子核(陽子+中性子)』と『そのまわりの電子』からできている。電気をもつのは陽子(+)と電子(−)で、両方が同じ数あるため原子全体としては電気的に中性になる。
問2イ
原子核の中の陽子(+)の数と、まわりにある電子(−)の数が等しいので、+の電気と−の電気がちょうど打ち消し合い、全体としては電気的に中性(0)になる。
問3ア
電子(−)が1個減ると、+の陽子の数が電子より1個多くなる。差し引き+1の電気を帯びるので陽イオン(Na⁺)になる。陽子の数は変わらないので原子の種類はNaのまま。
問4イ
電子(−)が1個増えると、+の陽子よりも−の電子のほうが1個多くなる。差し引き−1の電気を帯びるので陰イオン(Cl⁻)になる。
問5イ
電子を1個受け取って−1の電気を帯びたので、元素記号Clの右上に『−』をつけてCl⁻と表す。1価のときは数字を書かない約束なので、数字は不要。
問6イ
右上の数字は『価数』を表し、原子1個から電子が2個抜けて+2の電気を帯びていることを意味する。原子の個数を表したいときは『2Cu』のように元素記号の左に書くので、位置に注意。
問7ウ
OH⁻は酸素原子と水素原子が結びついた『まとまり』が、全体として−1の電気を帯びてできているイオン。原子1個ではなく複数原子のまとまりがイオンになる場合もある。
問8電離
電解質を水にとかすと、結晶を構成していたイオンがバラバラに分かれて水中に広がる。この現象を電離という。電離した状態の水溶液中ではイオンが自由に動き回ることができる。
問9ア
塩化銅は水中で Cu²⁺ 1個と Cl⁻ 2個に分かれる。+の電気と−の電気の合計がつり合っている(+2と−1×2=−2でちょうど0になる)ことを確認するとよい。物質の種類は変わっていないので、これは化学変化ではなく電離である。
問10イ,エ
砂糖とエタノールは水によく溶けるが、水中では分子のままで陽イオン・陰イオンには分かれない。そのため電気をほとんど通さず、非電解質に分類される。
問11×
『水にとける』ことと『電離する』ことは別のこと。砂糖は水の中で分子のまま小さく散らばっているだけで、陽イオン・陰イオンには分かれないため、電気をほとんど通さない非電解質である。
問12ウ
電解質と非電解質は『水にとける物質』を対象に、『とけたあとに電離するかしないか』で分ける分類。水にとけない銅やガラスなどは、そもそもこの分類の対象外なので、どちらにも分類しない。