【高校化学】12月テスト予想問題(記述式)

40問/100点満点

目安:20問正解で偏差値50レベル/40問満点で偏差値65レベル


第1章 基本記述【40点】

問1【2点】

酸化数が増加する変化を何というか。

問2【2点】

酸化数が減少する変化を何というか。

問3【2点】

酸化剤とは何か電子の授受で説明しなさい。

問4【2点】

還元剤とは何か電子の授受で説明しなさい。

問5【2点】

単体の酸化数が0である理由を説明しなさい。

問6【2点】

H2O中のHとOの酸化数を答えなさい。

問7【2点】

KMnO4中のMnの酸化数を求めなさい。

問8【2点】

H2SO4中のSの酸化数を求めなさい。

問9【2点】

Fe2+がFe3+になる反応は酸化か還元か説明しなさい。

問10【2点】

Cu2+がCuになる反応は酸化か還元か説明しなさい。

問11【2点】

イオン化傾向が大きい金属ほど何が起こりやすいか説明しなさい。

問12【2点】

亜鉛と銅イオンの反応で亜鉛が溶ける理由を説明しなさい。

問13【2点】

ダニエル電池の負極で起こる反応式を書きなさい。

問14【2点】

ダニエル電池の正極で起こる反応式を書きなさい。

問15【2点】

塩橋の役割を説明しなさい。

問16【2点】

標準電極電位とは何か説明しなさい。

問17【2点】

標準電極電位が大きい物質ほど何が起こりやすいか。

問18【2点】

電池の起電力を標準電極電位から求める式を説明しなさい。

問19【2点】

電気分解で陰極に起こる反応を答えなさい。

問20【2点】

電気分解で陽極に起こる反応を答えなさい。


第2章 難問記述【30点】

問21【3点】

酸性条件でMnO4-がMn2+になるとき、Mnの酸化数変化を答えなさい。

問22【3点】

酸性条件でMnO4- 1molが受け取る電子は何molか。

問23【3点】

Cr2O7^2-中のCrの酸化数を求めなさい。

問24【3点】

I-がI2になる反応で、I- 2molが失う電子は何molか。

問25【3点】

酸化還元滴定で終点を判断できる理由を説明しなさい。

問26【3点】

過マンガン酸カリウム滴定で指示薬が不要なことが多い理由を説明しなさい。

問27【3点】

酸化還元反応式を半反応式で組み立てる利点を説明しなさい。

問28【3点】

酸性条件の半反応式でO原子を合わせるために使う物質を答えなさい。

問29【3点】

酸性条件の半反応式でH原子を合わせるために使う粒子を答えなさい。

問30【3点】

塩基性条件の半反応式でH+が残ったときの処理を説明しなさい。


第3章 超難問記述【30点】

問31【3点】

ファラデー定数Fが表すものを説明しなさい。

問32【3点】

電気量Qと電子の物質量の関係を説明しなさい。

問33【3点】

Cu2+をCuとして0.10mol析出させるのに必要な電子は何molか。

問34【3点】

9.65×10^3Cの電気量は電子何molに相当するか。

問35【3点】

Ag+水溶液を電気分解し、0.010molのAgを析出させるのに必要な電気量を求めなさい。

問36【3点】

水溶液の電気分解で水が反応する場合がある理由を説明しなさい。

問37【3点】

白金電極と銅電極の違いを電気分解で説明しなさい。

問38【3点】

鉛蓄電池が二次電池である理由を説明しなさい。

問39【3点】

燃料電池の特徴を説明しなさい。

問40【3点】

腐食を酸化還元の観点で説明しなさい。


解答・解説

第1章 基本記述

問1

問題:酸化数が増加する変化を何というか。

解答例:酸化。

解説:電子を失ったと考える変化です。

問2

問題:酸化数が減少する変化を何というか。

解答例:還元。

解説:電子を受け取ったと考える変化です。

問3

問題:酸化剤とは何か電子の授受で説明しなさい。

解答例:電子を受け取り、相手を酸化する物質。

解説:自身は還元されます。

問4

問題:還元剤とは何か電子の授受で説明しなさい。

解答例:電子を与え、相手を還元する物質。

解説:自身は酸化されます。

問5

問題:単体の酸化数が0である理由を説明しなさい。

解答例:同じ元素どうしで電子の偏りを考えないから。

解説:酸化数の基本ルールです。

問6

問題:H2O中のHとOの酸化数を答えなさい。

解答例:Hは+1、Oは-2。

解説:化合物全体の酸化数の和は0です。

問7

問題:KMnO4中のMnの酸化数を求めなさい。

解答例:+7。

解説:Kを+1、Oを-2として、+1+x-8=0よりx=+7です。

問8

問題:H2SO4中のSの酸化数を求めなさい。

解答例:+6。

解説:2(+1)+x+4(-2)=0よりx=+6です。

問9

問題:Fe2+がFe3+になる反応は酸化か還元か説明しなさい。

解答例:酸化。酸化数が+2から+3へ増加するから。

解説:電子を1個失っています。

問10

問題:Cu2+がCuになる反応は酸化か還元か説明しなさい。

解答例:還元。酸化数が+2から0へ減少するから。

解説:電子を2個受け取ります。

問11

問題:イオン化傾向が大きい金属ほど何が起こりやすいか説明しなさい。

解答例:電子を失って陽イオンになりやすい。

解説:酸化されやすい金属です。

問12

問題:亜鉛と銅イオンの反応で亜鉛が溶ける理由を説明しなさい。

解答例:亜鉛が銅よりイオン化傾向が大きく、電子を失ってZn2+になるから。

解説:銅イオンは電子を受け取り銅になります。

問13

問題:ダニエル電池の負極で起こる反応式を書きなさい。

解答例:Zn→Zn2++2e-。

解説:負極では酸化が起こります。

問14

問題:ダニエル電池の正極で起こる反応式を書きなさい。

解答例:Cu2++2e-→Cu。

解説:正極では還元が起こります。

問15

問題:塩橋の役割を説明しなさい。

解答例:イオンを移動させて溶液中の電荷の偏りを防ぐ。

解説:電池反応を継続させます。

問16

問題:標準電極電位とは何か説明しなさい。

解答例:標準状態で測定した電極の還元されやすさを表す電位。

解説:水素電極を基準にします。

問17

問題:標準電極電位が大きい物質ほど何が起こりやすいか。

解答例:還元されやすい。

解説:電子を受け取りやすいことを示します。

問18

問題:電池の起電力を標準電極電位から求める式を説明しなさい。

解答例:E=E正極−E負極。

解説:還元電位を用いて差を取ります。

問19

問題:電気分解で陰極に起こる反応を答えなさい。

解答例:還元反応。

解説:陽イオンなどが電子を受け取ります。

問20

問題:電気分解で陽極に起こる反応を答えなさい。

解答例:酸化反応。

解説:陰イオンや電極が電子を失います。


第2章 難問記述

問21

問題:酸性条件でMnO4-がMn2+になるとき、Mnの酸化数変化を答えなさい。

解答例:+7から+2へ変化する。

解説:酸化数が5減少するので還元です。

問22

問題:酸性条件でMnO4- 1molが受け取る電子は何molか。

解答例:5mol。

解説:Mnの酸化数が+7から+2へ5下がります。

問23

問題:Cr2O7^2-中のCrの酸化数を求めなさい。

解答例:+6。

解説:2x+7(-2)=-2より2x=12、x=+6です。

問24

問題:I-がI2になる反応で、I- 2molが失う電子は何molか。

解答例:2mol。

解説:2I-→I2+2e-です。

問25

問題:酸化還元滴定で終点を判断できる理由を説明しなさい。

解答例:酸化剤または還元剤の色の変化や指示薬の変色が当量点付近で起こるから。

解説:過マンガン酸カリウムでは自身の色を利用できます。

問26

問題:過マンガン酸カリウム滴定で指示薬が不要なことが多い理由を説明しなさい。

解答例:KMnO4自身が赤紫色で、過剰になると薄い赤紫色が残るから。

解説:自己指示薬として働きます。

問27

問題:酸化還元反応式を半反応式で組み立てる利点を説明しなさい。

解答例:酸化と還元を電子数でそろえ、原子数と電荷を正確に合わせられるから。

解説:複雑な反応式でも整理できます。

問28

問題:酸性条件の半反応式でO原子を合わせるために使う物質を答えなさい。

解答例:H2O。

解説:不足する酸素を水で補います。

問29

問題:酸性条件の半反応式でH原子を合わせるために使う粒子を答えなさい。

解答例:H+。

解説:水で酸素を合わせた後、水素をH+で合わせます。

問30

問題:塩基性条件の半反応式でH+が残ったときの処理を説明しなさい。

解答例:両辺に同数のOH-を加えてH2Oにする。

解説:塩基性ではH+を残さないようにします。


第3章 超難問記述

問31

問題:ファラデー定数Fが表すものを説明しなさい。

解答例:電子1molがもつ電気量。

解説:約9.65×10^4C/molです。

問32

問題:電気量Qと電子の物質量の関係を説明しなさい。

解答例:電子の物質量=Q/F。

解説:流れた電気量をFで割ります。

問33

問題:Cu2+をCuとして0.10mol析出させるのに必要な電子は何molか。

解答例:0.20mol。

解説:Cu2++2e-→Cuなので2倍です。

問34

問題:9.65×10^3Cの電気量は電子何molに相当するか。

解答例:0.100mol。

解説:9.65×10^3÷9.65×10^4=0.100です。

問35

問題:Ag+水溶液を電気分解し、0.010molのAgを析出させるのに必要な電気量を求めなさい。

解答例:9.65×10^2C。

解説:Ag++e-→Agなので電子0.010mol、Q=0.010Fです。

問36

問題:水溶液の電気分解で水が反応する場合がある理由を説明しなさい。

解答例:溶液中のイオンより水の酸化・還元の方が起こりやすい場合があるから。

解説:電極電位や濃度で生成物が変わります。

問37

問題:白金電極と銅電極の違いを電気分解で説明しなさい。

解答例:白金は反応しにくい不活性電極だが、銅電極は自身が酸化されて溶けることがある。

解説:電極材料も反応に関係します。

問38

問題:鉛蓄電池が二次電池である理由を説明しなさい。

解答例:充電により放電と逆反応を進め、再び放電できる状態に戻せるから。

解説:可逆的な酸化還元を利用します。

問39

問題:燃料電池の特徴を説明しなさい。

解答例:水素などの燃料と酸素を連続的に供給し、化学エネルギーを電気エネルギーに変える。

解説:生成物が水の場合、環境負荷が小さいとされます。

問40

問題:腐食を酸化還元の観点で説明しなさい。

解答例:金属が電子を失って酸化され、酸素や水などが関わってさびなどを生じる現象。

解説:鉄のさびは代表的な腐食です。