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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指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
次の図は元素の第4周期までを示したものである。ア~ウは領域を示し、①~⑤は元素記号を示している。次の各問いに答えよ。
(1) 領域アの元素のうち、炎色反応を示さないものの元素記号をすべて答えよ。
(2) 領域イの元素のうち、M殻に5個の価電子をもつ原子を元素記号で答えよ。
またこの元素の同素体のうち、ろう状の固体で、空気中で自然発光するものの名称を記せ。
(3) 領域ウの元素のうち、電気陰性度が最も大きい原子を含む領域をア~ウから選べ。また、その原子の元素記号を答えよ。
(4) 領域ウの元素のうち、イオン化エネルギー(第1イオン化エネルギー)が最も大きい原子の元素記号を答えよ。
(5) 常圧で単体が液体である元素を含む領域をア~ウから選べ。
(6) ①~⑤の元素記号を Ag, B, Br, Ca, Cu, F, Fe, K, Pb, Zn から選べ。
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問題文全文(内容文):
◎鉄と硫黄の反応について、次の実験(1)、(2)、(3)を順に行った。

(1)2本の試験管A、Bに、
それぞれ鉄の粉末4.2gと硫黄の粉末3.0gをよく混合した粉末を入れた。
試験管Bを、図のように脱脂綿でゆるく栓をして加熱すると、
混合した粉末の一部が赤くなった。
反応が始まったところで加熱をやめても反応は進み、試験管の中に黒い物質が残った。
その後、十分に冷ましたところ、
試験管Bの内壁には黄色の物質が付いていることが確認できた。

(2)試験管Aの粉末と試験管Bの黒い物質に、
それぞれ試験管の外側から磁石を近づけたところ、
磁石が引きつけられるようすに違いがみられた。

(3)試験管Aの粉末と試験管Bの黒い物質を、それぞれ別の試験管に少量とり、
それぞれにうすい塩酸を加えたところ、 ともに気体が発生した。
試験管Bの黒い物質から発生した気体は特有のにおいがした。

①実験(1)で起きた化学変化を、化学反応式で書きなさい。

②実験(2)で、磁石が強く引きつけられたのは試験管A、Bのどちらか、
記号で書きなさい。

③ 実験(3)で試験管Bから発生した気体の名前を書きなさい。
また、この気体のにおいのかぎ方を簡単に書きなさい。

④実験(1)の後、試験管Bで反応せずに残った硫黄は何gか。
ただし、鉄と硫黄は7:4の質量の比で反応し、
鉄はすべて反応したものとする。

図は動画内参照
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問題文全文(内容文):
次の文中の空欄に適切な語句を入れ、下の各問いに答えよ。
分子からできている物質では、状態変化をおこす温度は分子間力に大きく依存している。分子間力のうち、すべての分子に働く弱い引力を(A)とよぶ。14〜17族の水素化合物の分子量(分子の質量の相対値)と沸点の関係を図に示す。14族の水素化合物のように、構造のよく似ている分子では、(A)と沸点の間に一定の傾向がある。
(1) 図中の(ア)〜(エ)の化合物は何か。それぞれ化学式で記せ。
(2) 下線部について、一定の傾向とはどのようなものか。30字程度で記せ。
(3) SiH₄とHClの分子量はほぼ同じであるが、沸点はHClの方が高い。その理由を、極性分子、無極性分子などの用語を用いて簡潔に記せ。
(4) HF、NH₃の沸点が同族の水素化合物に比べて異常に高い理由を20字程度で記せ。
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