2023麻布大学 水素吸蔵合金の密度変化に関する問題! - 質問解決D.B.(データベース)

2023麻布大学 水素吸蔵合金の密度変化に関する問題!

問題文全文(内容文):
原子量 $H = 1 Pd = 106$ アボガドロ定数$6.0×10^{23}/mol$
金属パラジウム $Pd$の結晶は面心立方格子からなり、
それを 水素気流中で加熱したのち冷却すると、
結晶格子の隙間に 水素原子($H$原子)が取り込まれる。
これを水素の吸蔵という。
ただし、パラジウム結晶の単位格子の$1$辺は$4.0×10{-8}cm$ とし、水素原子は次の図の●のすべての位置に入るものとする。

水素を含まない金属パラジウム結晶の密度$(g/cm^3)$はどれか。
最も近い値を選べ。
①$10$
②$11$
③$12$
④$13$
⑤$14$
⑥$15$
⑦$16$
⑧$17$

パラジウムが水素を吸蔵するとき、結晶の体積が$20%$増加する。
水素吸蔵後の結晶の密度は水素吸蔵前の密度の何倍か。
①$0.52$
②$0.58$
③$0.68$
④$0.79$
⑤$0.84$
※図は動画内参照
単元: #化学#化学基礎1ー物質の構成#大学入試過去問(化学)#化学結合#理科(高校生)#麻布大学
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
原子量 $H = 1 Pd = 106$ アボガドロ定数$6.0×10^{23}/mol$
金属パラジウム $Pd$の結晶は面心立方格子からなり、
それを 水素気流中で加熱したのち冷却すると、
結晶格子の隙間に 水素原子($H$原子)が取り込まれる。
これを水素の吸蔵という。
ただし、パラジウム結晶の単位格子の$1$辺は$4.0×10{-8}cm$ とし、水素原子は次の図の●のすべての位置に入るものとする。

水素を含まない金属パラジウム結晶の密度$(g/cm^3)$はどれか。
最も近い値を選べ。
①$10$
②$11$
③$12$
④$13$
⑤$14$
⑥$15$
⑦$16$
⑧$17$

パラジウムが水素を吸蔵するとき、結晶の体積が$20%$増加する。
水素吸蔵後の結晶の密度は水素吸蔵前の密度の何倍か。
①$0.52$
②$0.58$
③$0.68$
④$0.79$
⑤$0.84$
※図は動画内参照
投稿日:2024.02.23

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第1問
原子の直径の大きさに近いものは?
①$10^{-4}m$
②$10^{-6}m$
③$10^{-8}m$
④$10^{-10}m$

第2問
原子がもつ陽子の数と絶対に等しいものは?

第3問
なぜ原子の質量の目安を表す質量数を陽子と中和の和で求めるかを説明しなさい。

第4問
空欄(a~c)に適切な語を入れなさい。
原子番号が同じでも中性子数が異なるため、質量数が異なる原子同士を互いに(a)という。
(a)どうしでは(b)的性質はほぼ同じである。
また、放射線を出す(a)を(c)という。

第5問
半減期が5730年の$^{14}C$が元の量の8分の1になるのにかかる時間を求めよ。

第6問
K殻・L殻・M殻・N殻の電子の最大収容数を答えよ。

第7問
化学結合に重要な役割を果たす最外殻電子を何というか。
また、1族・2族・16族・18族原子のその数を答えなさい。

第8問
次の元素の電子配置を例にならって答えなさい。
(例)ホウ素B $K2L3$
①炭素$C$
②ナトリウム$Na$
③塩素$CI$
④カリウム$K$
⑤カルシウム$Ca$
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第1問
次の原子から生じる安定なイオン化学式とその名所を書きなさい。
①リチウム
②フッ素
③マグネシウム
④硫黄

第2問
空欄(a~b)に適切な語を入れなさい。
原子の最外電子殻から電子を1個取り去って陽イオンにするために必要なエネルギーを(a)といい、価電子数が1~2個の原子の(a)の値は(b 大きい・小さい)。

第3問
空欄(a~d)に適切な語を入れなさい。
原子が最外電子殻から電子1個を受け取り、1価の陰イオンになるときに(a)するエネルギーを(b)という。
17族元素は(b)が(c 大きい・小さい)。
この値が大きい元素は陰性が(d 強い・弱い)。

第4問
このグラフは
・イオン式エネルギー
・電子親和力
どちらを表している?
※グラフは動画内参照

第5問
同一周期の元素である$Li、B,N,F$の原子半径の大きさを不等号を使って小さい順に表しなさい。

第6問
同一の電子配置である$O^{2-},F^{-},Na^{+},Mg^{2+},AI^{3+}$のイオン半径を小さい順に並べ不等号で示せ。
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