危険物取扱者 乙種4類「基礎的な物理学及び化学」の一問一答
📖 危険物取扱者 乙種4類「基礎的な物理学及び化学」の全122問と解説(一覧)
危険物取扱者 乙種4類の基礎的な物理学及び化学に関する一問一答(全122問)の正解と解説の一覧です。上の一問一答で実際に解いてから、ここで復習・確認できます。
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問1.燃焼の三要素は、可燃物・酸素供給体・点火源である。
正解:○(正しい)
解説:燃焼の三要素は、可燃物(燃えるもの)、酸素供給体(空気など)、点火源(熱エネルギー)です。この3つが揃って燃焼が起こります。
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問2.発火点とは、可燃物を空気中で加熱した場合に、点火源がなくても自ら発火する最低温度である。
正解:○(正しい)
解説:発火点(着火点)は、物質を空気中で加熱した際に、火源がなくても自然に燃え出す最低の温度です。
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問3.引火点が高い物質ほど、引火の危険性が高い。
正解:×(誤り)
解説:誤り。引火点が「低い」ほど常温で引火しやすく危険(高いほど安全)。
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問4.液体の比重が1より小さい場合、その液体は水に沈む。
正解:×(誤り)
解説:誤り。比重が1より小さい液体は水より軽いため、水に浮きます。第4類危険物の多くは比重が1未満で水に浮きます。
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問5.蒸気比重が1より大きい場合、その蒸気は空気より重く低所にたまりやすい。
正解:○(正しい)
解説:蒸気比重が1より大きい蒸気は空気より重いため、低い場所に滞留しやすく、引火の危険性が高くなります。
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問6.静電気の蓄積を防ぐためには、湿度を低くすることが有効である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。湿度「高く」することが静電気防止に有効(湿った空気は電気を逃がす)。
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問7.静電気は、電気の良導体に蓄積しやすい。
正解:×(誤り)
解説:誤り。静電気は「絶縁体(不導体)」に蓄積しやすい(導体は逃げる)。
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問8.酸化とは、物質が水素と化合する反応である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。酸化は「酸素と化合・水素を失う反応」(水素化合は還元)。
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問9.還元とは、物質が酸素と化合する反応である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。還元は「酸素を失う・水素と化合する反応」(酸素と化合は酸化)。
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問10.燃焼は酸化反応の一種である。
正解:○(正しい)
解説:燃焼は、光と熱を伴う急激な酸化反応です。
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問11.窒息消火とは、可燃物を取り除くことで消火する方法である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。窒息消火は酸素の供給を遮断して消火する方法です。可燃物を取り除く方法は「除去消火」です。
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問12.抑制消火(負触媒消火)とは、燃焼の連鎖反応を断ち切る消火法である。
正解:○(正しい)
解説:抑制消火は、ハロゲン化物消火剤や粉末消火剤により燃焼の連鎖反応を抑制して消火する方法です。
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問13.沸点が高い液体ほど蒸発しやすい。
正解:×(誤り)
解説:誤り。沸点が「低い」ほど蒸発しやすい(揮発性高い)。沸点高は蒸発しにくい。
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問14.可燃性蒸気と空気の混合気体が燃焼するには、蒸気濃度が燃焼範囲内にある必要がある。
正解:○(正しい)
解説:可燃性蒸気が燃焼するためには、蒸気濃度が燃焼範囲(爆発限界)の下限値と上限値の間にある必要があります。
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問15.燃焼範囲の下限値が高い物質ほど、少量の蒸気でも引火する可能性がある。
正解:×(誤り)
解説:誤り。下限値が「低い」ほど少量蒸気で引火(高いほど安全)。
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問16.燃焼範囲が狭い物質ほど、危険性が高い。
正解:×(誤り)
解説:誤り。燃焼範囲が「広い」ほど危険性高い(広範囲の濃度で引火可能)。
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問17.粉じん爆発は、可燃性の微粉末が空気中に浮遊している状態で起こる。
正解:○(正しい)
解説:粉じん爆発は、可燃性の微粉末が空気中に一定濃度以上浮遊し、点火源が与えられたときに起こります。
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問18.熱の移動方法には、伝導・対流・放射(輻射)の3つがある。
正解:○(正しい)
解説:熱の移動方法は、伝導(物質を通じた熱伝達)、対流(流体の移動による熱伝達)、放射(電磁波による熱伝達)の3種類です。
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問19.自然発火は、外部からの点火源があって発火する現象である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。自然発火は「外部点火源なし」(自ら発熱して発火)。
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問20.有機化合物は炭素を含む化合物の総称で、一般に燃焼しやすい。
正解:○(正しい)
解説:有機化合物は炭素を主骨格とする化合物で、一般に可燃性であり、燃焼すると二酸化炭素と水を生じます。
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問21.比熱とは、物質1gの温度を1℃上げるのに必要な熱量である。
正解:○(正しい)
解説:比熱は、物質1gの温度を1℃(1K)上昇させるのに必要な熱量で、単位はJ/(g・℃)です。
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問22.水の比熱は、一般的な液体の中で最も小さい。
正解:×(誤り)
解説:誤り。水の比熱は約4.2J/(g・℃)で、一般的な液体の中で最も大きい値です。このため冷却消火に適しています。
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問23.活性化エネルギーが大きい反応ほど、反応が起こりやすい。
正解:×(誤り)
解説:誤り。活性化エネルギーが「小さい」ほど起こりやすい(エネルギー障壁低い)。
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問24.触媒は、反応の活性化エネルギーを上げて反応速度を遅くする。
正解:×(誤り)
解説:誤り。触媒は活性化エネルギーを「下げて速度を速める」(記述が逆)。
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問25.物質が液体から気体に変化することを蒸発(気化)という。
正解:○(正しい)
解説:液体から気体への状態変化を蒸発(気化)といいます。沸点に達しなくても液面から蒸発は起こります。
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問26.電気の不良導体(絶縁体)は、流動させても静電気が発生しない。
正解:×(誤り)
解説:誤り。不良導体(絶縁体)であっても、流動や摩擦により静電気は発生します。むしろ電気が逃げにくいため蓄積しやすくなります。
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問27.物質の温度が高くなるほど、一般に化学反応の速度は速くなる。
正解:○(正しい)
解説:温度が高くなると分子の運動エネルギーが増加し、活性化エネルギーを超える分子が増えるため、反応速度が速くなります。
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問28.液体の蒸気圧は温度が上昇すると低下する。
正解:×(誤り)
解説:誤り。温度が上昇すると蒸発が活発になり、蒸気圧は上昇します。蒸気圧が外気圧と等しくなる温度が沸点です。
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問29.可燃性液体の蒸気濃度が燃焼範囲の上限を超えても、引火する。
正解:×(誤り)
解説:誤り。上限超過は「酸素不足で引火しない」(過濃で燃えない)。
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問30.不完全燃焼すると、一酸化炭素が発生する。
正解:○(正しい)
解説:酸素が不足した状態で燃焼(不完全燃焼)すると、有毒な一酸化炭素(CO)が発生します。
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問31.金属粉の火災には、水による消火が有効である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。金属粉(マグネシウム等)の火災に水をかけると、水と反応して水素を発生し、爆発的に燃焼する危険があります。乾燥砂等で消火します。
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問32.消火方法のうち、水をかけて燃焼物の温度を下げる方法はどれか。
- ア.窒息消火
- イ.除去消火
- ウ.冷却消火
- エ.抑制消火
正解:ウ.冷却消火
解説:水をかけて温度を下げる消火方法は冷却消火です。水の気化熱を利用して燃焼物の温度を引火点以下に下げます。
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問33.泡消火剤の主な消火効果はどれか。
- ア.冷却効果のみ
- イ.窒息効果のみ
- ウ.抑制効果のみ
- エ.窒息効果と冷却効果
正解:エ.窒息効果と冷却効果
解説:泡消火剤は、泡で燃焼面を覆い酸素を遮断する窒息効果と、泡中の水分による冷却効果の両方があります。
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問34.二酸化炭素消火剤の主な消火効果はどれか。
- ア.窒息効果
- イ.冷却効果
- ウ.除去効果
- エ.抑制効果
正解:ア.窒息効果
解説:二酸化炭素消火剤は、不燃性のCO2で燃焼面を覆い、酸素濃度を下げる窒息消火が主な効果です。
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問35.粉末消火剤の主な消火効果はどれか。
- ア.冷却効果
- イ.抑制効果(負触媒効果)
- ウ.除去効果
- エ.窒息効果
正解:イ.抑制効果(負触媒効果)
解説:粉末消火剤は、燃焼の連鎖反応を断ち切る抑制効果(負触媒効果)が主な消火作用です。窒息効果もあります。
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問36.蒸気比重の説明として正しいものはどれか。
- ア.水に対する蒸気の重さの比
- イ.蒸気の絶対的な重さ
- ウ.空気に対する蒸気の重さの比
- エ.液体に対する蒸気の重さの比
正解:ウ.空気に対する蒸気の重さの比
解説:蒸気比重は、同温同圧の空気の質量を1としたときの蒸気の質量の比です。1より大きいと空気より重くなります。
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問37.静電気の蓄積を防止する方法として、適切でないものはどれか。
- ア.接地(アース)する
- イ.湿度を高くする
- ウ.流速を遅くする
- エ.合成樹脂製の容器を使用する
正解:エ.合成樹脂製の容器を使用する
解説:合成樹脂は不導体で静電気が蓄積しやすいため、静電気防止には不適切です。接地、加湿、流速制限が有効な対策です。
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問38.燃焼範囲(爆発限界)について正しいものはどれか。
- ア.下限値と上限値の間で燃焼する
- イ.上限値以上でも燃焼する
- ウ.下限値以下でも燃焼する
- エ.温度に関係なく一定である
正解:ア.下限値と上限値の間で燃焼する
解説:燃焼範囲は蒸気濃度の下限値と上限値の間にある場合にのみ燃焼が可能です。温度が上昇すると範囲は広がります。
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問39.次のうち、酸化反応に該当しないものはどれか。
- ア.鉄が錆びる
- イ.水が蒸発する
- ウ.木材が燃焼する
- エ.食品が腐敗する
正解:イ.水が蒸発する
解説:水の蒸発は状態変化であり、酸化反応ではありません。鉄の錆び、燃焼、腐敗はいずれも酸化反応です。
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問40.比重が1未満であることが多い第4類危険物を水で消火した場合、どうなるか。
- ア.水に溶けて消火される
- イ.水に沈んで消火される
- ウ.水面に浮いて火災が拡大する
- エ.水と反応して消火される
正解:ウ.水面に浮いて火災が拡大する
解説:第4類危険物の多くは比重が1未満で水より軽いため、水をかけると水面に浮いて火災面が拡大してしまいます。
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問41.第4類危険物の一般的な消火方法として最も適切なものはどれか。
- ア.注水消火
- イ.自然鎮火を待つ
- ウ.破壊消火
- エ.泡消火
正解:エ.泡消火
解説:第4類危険物の消火には、泡消火剤、二酸化炭素消火剤、粉末消火剤、ハロゲン化物消火剤が適しています。注水は火災を拡大させる恐れがあります。
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問42.物質の三態(固体・液体・気体)の変化に関する記述で正しいものはどれか。
- ア.液体から気体への変化を蒸発という
- イ.固体から液体への変化を凝固という
- ウ.気体から液体への変化を昇華という
- エ.固体から気体への変化を融解という
正解:ア.液体から気体への変化を蒸発という
解説:液体から気体への変化を蒸発(気化)といいます。固体→液体は融解、液体→固体は凝固、固体→気体は昇華です。
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問43.化学反応において触媒の性質として正しいものはどれか。
- ア.反応前後で触媒自身が変化する
- イ.反応速度を変化させるが自身は変化しない
- ウ.反応の活性化エネルギーを大きくする
- エ.反応の平衡を移動させる
正解:イ.反応速度を変化させるが自身は変化しない
解説:触媒は反応速度を変化させますが、反応の前後で触媒自身は化学的に変化しません。平衡の位置は変えません。
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問44.ハロゲン化物消火剤の主な消火効果はどれか。
- ア.冷却効果
- イ.除去効果
- ウ.抑制効果(負触媒効果)
- エ.窒息効果
正解:ウ.抑制効果(負触媒効果)
解説:ハロゲン化物消火剤は、ハロゲン原子が燃焼の連鎖反応を断ち切る抑制効果(負触媒効果)が主な消火作用です。
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問45.液体を加熱すると体積が減少する現象を熱膨張という。
正解:×(誤り)
解説:誤り。液体加熱で「体積増加」(熱膨張、減少ではない)。
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問46.潜熱とは、物質の状態変化(固体→液体、液体→気体など)の際に温度変化を伴わずに吸収または放出される熱のことである。
正解:○(正しい)
解説:潜熱は状態変化のみに使われる熱で、温度変化には寄与しません。氷が0℃で融けるとき、温度は0℃のまま融解熱を吸収します。
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問47.顕熱とは、物質の温度変化を伴う熱のことである。
正解:○(正しい)
解説:顕熱は物質の温度変化に使われる熱です。温度計で測定できるため「顕(あらわ)れる熱」と呼ばれます。
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問48.ボイルの法則によれば、温度一定のとき、気体の体積は圧力に比例する。
正解:×(誤り)
解説:誤り。ボイルの法則では、温度一定のとき気体の体積は圧力に反比例します(PV=一定)。圧力を2倍にすると体積は半分になります。
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問49.シャルルの法則によれば、圧力一定のとき、気体の体積は絶対温度に比例する。
正解:○(正しい)
解説:シャルルの法則では、圧力一定のとき気体の体積は絶対温度に比例します(V/T=一定)。
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問50.中和反応では、酸と塩基が反応して塩化水素と水を生じる。
正解:×(誤り)
解説:誤り。中和は「塩と水」を生じる(塩化水素ではない、塩は塩類一般)。
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問51.pHが7より小さい水溶液は塩基性(アルカリ性)である。
正解:×(誤り)
解説:誤り。pH7未満は酸性、pH7は中性、pH7超は塩基性(アルカリ性)です。pHが小さいほど酸性が強くなります。
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問52.金属のイオン化傾向とは、金属が水溶液中で陽イオンになりやすい順序のことである。
正解:○(正しい)
解説:イオン化傾向が大きい金属ほど陽イオンになりやすく、酸化されやすい(錆びやすい)性質があります。K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Niの順です。
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問53.イオン化傾向が大きい金属ほど、腐食されにくい。
正解:×(誤り)
解説:誤り。イオン化傾向が大きい金属ほど電子を失いやすく、酸化されやすいため、腐食されやすくなります。
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問54.化学反応において、反応物の物質量(モル数)と生成物の物質量は、化学反応式の係数の比に等しい。
正解:○(正しい)
解説:化学反応式の係数は各物質のモル数の比を表します。例:2H₂+O₂→2H₂Oでは、水素2モルと酸素1モルから水2モルが生成します。
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問55.燃焼熱とは、物質1molが完全燃焼するときに発生する熱量のことである。
正解:○(正しい)
解説:燃焼熱は物質1molが完全に燃焼するときに発生する熱量で、発熱反応です。
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問56.ヘスの法則(総熱量保存の法則)によれば、化学反応における反応熱の総量は、反応の経路によって異なる。
正解:×(誤り)
解説:誤り。ヘスの法則では、反応熱の総量は反応の始めと終わりの状態だけで決まり、途中の経路には依存しません。
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問57.水1molの質量は18gである。
正解:○(正しい)
解説:水(H₂O)の分子量は、H(1)×2+O(16)=18です。よって水1molの質量は18gとなります。
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問58.電気分解とは、電気エネルギーを用いて化学反応を起こす操作のことである。
正解:○(正しい)
解説:電気分解は、外部から電流を流すことにより、通常は起こらない化学反応を強制的に進行させる操作です。水の電気分解では水素と酸素が発生します。
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問59.可燃性液体の液温が引火点に達すると、液面付近の蒸気濃度は燃焼範囲の下限値に等しくなる。
正解:○(正しい)
解説:引火点とは、液面付近に発生する蒸気濃度が燃焼範囲の下限値に達する最低の液温のことです。
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問60.気体の状態方程式 PV=nRT において、nは気体のモル数を表す。
正解:○(正しい)
解説:PV=nRTはn:モル数、P:圧力、V:体積、T:絶対温度、R:気体定数です。理想気体の状態を表す基本式です。
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問61.生成熱とは、単体から化合物1molが生成するときに発生または吸収する熱量のことである。
正解:○(正しい)
解説:生成熱は、最も安定な単体から化合物1molが生成する際の反応熱です。発熱の場合も吸熱の場合もあります。
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問62.金属は一般に熱伝導率が高い。
正解:○(正しい)
解説:金属は自由電子を持つため、熱伝導率が高く、熱を伝えやすい性質があります。銅やアルミニウムは特に熱伝導率が高いです。
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問63.異種金属が接触した状態で水溶液中に置かれると、イオン化傾向の大きい金属が腐食される。
正解:○(正しい)
解説:これをガルバニック腐食(異種金属接触腐食)といい、イオン化傾向の大きい方の金属が優先的に酸化(腐食)されます。
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問64.標準状態(0℃、1気圧)における理想気体1molの体積は、気体の種類に関係なく約22.4Lである。
正解:○(正しい)
解説:アボガドロの法則により、標準状態(0℃、1atm)では気体の種類に関わらず1molの体積は約22.4Lです。
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問65.融解とは、固体が液体に変化する状態変化であり、融解の際に熱を吸収する。
正解:○(正しい)
解説:融解は固体から液体への状態変化で、融解熱(潜熱)を吸収する吸熱過程です。氷が融けて水になる際には融解熱を周囲から吸収します。
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問66.ボイルの法則を正しく表しているものはどれか(温度一定)。
- ア.PV=一定
- イ.P/V=一定
- ウ.V/T=一定
- エ.PT=一定
正解:ア.PV=一定
解説:ボイルの法則は、温度一定のとき「PV=一定(圧力×体積=一定)」です。圧力と体積は反比例の関係にあります。
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問67.次のうち、pHが最も小さい(酸性が最も強い)ものはどれか。
- ア.食塩水
- イ.レモン汁
- ウ.食酢
- エ.石けん水
正解:イ.レモン汁
解説:レモン汁のpHは約2で最も酸性が強いです。食酢は約3、食塩水は約7(中性)、石けん水は約9~10(塩基性)です。
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問68.金属のイオン化傾向が最も大きいものはどれか。
- ア.銅(Cu)
- イ.鉄(Fe)
- ウ.カリウム(K)
- エ.亜鉛(Zn)
正解:ウ.カリウム(K)
解説:イオン化傾向はK>Na>Ca>Mg>Al>Zn>Fe>Ni>Sn>Pb>H>Cu>Ag>Ptの順で、カリウムが最も大きいです。
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問69.水(H₂O)の分子量はいくつか。
- ア.16
- イ.17
- ウ.20
- エ.18
正解:エ.18
解説:水の分子量は、H(原子量1)×2+O(原子量16)=18です。
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問70.標準状態(0℃、1気圧)で気体1molの体積はおよそいくらか。
- ア.22.4L
- イ.11.2L
- ウ.33.6L
- エ.44.8L
正解:ア.22.4L
解説:標準状態では、気体の種類に関わらず1molの体積は約22.4Lです(アボガドロの法則)。
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問71.次のうち、発熱反応でないものはどれか。
- ア.燃焼
- イ.光合成
- ウ.中和
- エ.酸化鉄の生成(鉄の錆び)
正解:イ.光合成
解説:光合成は植物が光エネルギーを使ってCO₂とH₂Oからブドウ糖を合成する吸熱反応です。燃焼、中和、鉄の酸化はいずれも発熱反応です。
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問72.ヘスの法則の別名はどれか。
- ア.質量保存の法則
- イ.エネルギー等分配の法則
- ウ.総熱量保存の法則
- エ.ルシャトリエの法則
正解:ウ.総熱量保存の法則
解説:ヘスの法則は「総熱量保存の法則」とも呼ばれ、反応熱の総和は反応経路によらず一定であることを示します。
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問73.液体の熱膨張による危険を防ぐため、タンクに危険物を収納する際の注意として正しいものはどれか。
- ア.タンクを満量にして空間を作らない
- イ.熱膨張は液体では起こらない
- ウ.タンク容量の50%以下にする
- エ.タンク容量の98%以下にする
正解:エ.タンク容量の98%以下にする
解説:液体の熱膨張に対応するため、タンクには空間容積を確保する必要があります。運搬容器では内容積の98%以下と定められています。
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問74.電気分解において、陰極で起こる反応はどれか。
- ア.還元反応
- イ.酸化反応
- ウ.中和反応
- エ.分解反応
正解:ア.還元反応
解説:電気分解では、陰極(マイナス極)で陽イオンが電子を受け取る還元反応が起こり、陽極(プラス極)で酸化反応が起こります。
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問75.融点とは、固体が液体に変わる温度のことである。
正解:○(正しい)
解説:融点は固体が液体に変化する温度で、凝固点(液体が固体になる温度)と同じ値です。氷の融点は0℃です。
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問76.沸点とは、液体の蒸気圧が大気圧と等しくなる温度のことである。
正解:○(正しい)
解説:沸点は液体の飽和蒸気圧が外圧(大気圧)と等しくなる温度です。気圧が低くなると沸点は下がります(山の上で水が低温で沸騰する)。
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問77.気圧が低くなると、液体の沸点は高くなる。
正解:×(誤り)
解説:誤り。気圧が低くなると沸点は低くなります。圧力鍋のように圧力を高めると沸点は高くなり、高温調理が可能になります。
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問78.物質が固体から直接気体に変化する現象を昇華という。
正解:○(正しい)
解説:固体が液体を経ずに直接気体になる現象を昇華といいます。ドライアイス(固体CO₂)やヨウ素、ナフタレンが代表例です。
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問79.化合物とは、2種類以上の元素が結合して生じた物質であり、純物質である。
正解:○(正しい)
解説:化合物は2種類以上の元素が化学結合した純物質で、水(H₂O)や二酸化炭素(CO₂)等が該当します。構成元素の性質とは異なる性質を持ちます。
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問80.混合物は、2種類以上の物質が混ざり合ったもので、各成分の性質を保持している。
正解:○(正しい)
解説:混合物は2種類以上の物質が物理的に混ざったもので、各成分は元の性質を保持します。空気、海水、ガソリン等が混合物です。
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問81.同素体とは、同じ元素からなる単体で性質の異なるものをいう。
正解:○(正しい)
解説:同素体は同じ元素で構成されるが性質が異なる単体です。酸素(O₂)とオゾン(O₃)、ダイヤモンドと黒鉛(どちらも炭素)等が代表例です。
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問82.酸化剤は自分自身が還元され、相手の物質を酸化する働きを持つ。
正解:○(正しい)
解説:酸化剤は相手から電子を奪い、自身は電子を受け取って還元されます。相手物質を酸化させる働きを持ちます。
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問83.還元剤は自分自身が酸化され、相手の物質を還元する。
正解:○(正しい)
解説:還元剤は相手に電子を与え、自身は電子を失って酸化されます。相手物質を還元させる働きを持ちます。
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問84.有機化合物は、無機化合物に比べて一般に融点・沸点が高い。
正解:×(誤り)
解説:誤り。有機化合物は共有結合で結ばれ分子間力が弱いため、一般に融点・沸点が低く、可燃性のものが多いです。無機化合物(塩類等)は高融点が多いです。
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問85.有機化合物は、一般に水に溶けにくいものが多い。
正解:○(正しい)
解説:有機化合物の多くは無極性または弱極性のため水に溶けにくく、有機溶媒には溶けやすい傾向があります。ただしアルコール等は水溶性です。
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問86.炎色反応とは、アルカリ金属やアルカリ土類金属の化合物を炎に入れた際に特有の色を示す反応である。
正解:○(正しい)
解説:炎色反応はLi(赤)、Na(黄)、K(紫)、Ca(橙赤)、Cu(青緑)、Sr(紅)、Ba(黄緑)等があり、金属イオンの判別に利用されます。
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問87.ナトリウムの炎色反応の色は、黄色である。
正解:○(正しい)
解説:ナトリウムの炎色反応は黄色で、食塩を炎に入れると黄色く光ります。
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問88.物質の三態(固体・液体・気体)のうち、気体は分子運動が最も活発である。
正解:○(正しい)
解説:気体は分子間の距離が大きく、分子が自由に運動しているため、分子運動が最も活発です。次に液体、固体の順となります。
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問89.気体の密度は、液体や固体に比べてはるかに小さい。
正解:○(正しい)
解説:気体は分子間の距離が大きく分子が疎に分布しているため、液体・固体に比べて密度がはるかに小さくなります。
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問90.酸化還元反応では、電子の授受が行われる。
正解:○(正しい)
解説:酸化還元反応では、酸化される物質から還元される物質へ電子が移動します。酸化剤は電子を受け取り、還元剤は電子を与えます。
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問91.発熱反応は、反応により周囲に熱を放出する反応である。
正解:○(正しい)
解説:発熱反応は反応により周囲へ熱を放出する反応で、燃焼、中和、金属の酸化等が該当します。反応後の系のエネルギーは反応前より低くなります。
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問92.吸熱反応は、反応により周囲から熱を吸収する反応である。
正解:○(正しい)
解説:吸熱反応は周囲から熱を吸収する反応で、光合成や水酸化バリウムと塩化アンモニウムの反応等が該当します。
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問93.濃度の単位の一つである質量パーセント濃度は、(溶質の質量/溶液全体の質量)×100で表される。
正解:○(正しい)
解説:質量パーセント濃度は、溶質の質量を溶液全体の質量(溶媒+溶質)で割り、100を掛けた値です。%表示で示されます。
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問94.モル濃度は、溶液1L中に含まれる溶質のモル数で表される。
正解:○(正しい)
解説:モル濃度(mol/L)は溶液1L中の溶質のモル数で表され、化学計算で広く使用される濃度表示です。
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問95.原子番号は、原子核中の陽子の数に等しい。
正解:○(正しい)
解説:原子番号は原子核中の陽子の数に等しく、元素の種類を特定します。電気的に中性な原子では、陽子数と電子数は等しくなります。
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問96.質量数は、原子核中の陽子の数と中性子の数の和である。
正解:○(正しい)
解説:質量数は原子核中の陽子数と中性子数の和で、原子の質量のほぼ全てを占めます。電子の質量は極めて小さいため無視できます。
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問97.同位体(アイソトープ)とは、陽子数が同じで中性子数の異なる原子のことである。
正解:○(正しい)
解説:同位体は原子番号(陽子数)が同じで、中性子数が異なるため質量数が異なる原子です。水素の¹H、²H(重水素)、³H(三重水素)等が例です。
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問98.気体の溶解度は、温度が高くなるほど増加する。
正解:×(誤り)
解説:誤り。気体の溶解度は温度上昇により減少します。温めた炭酸飲料が気が抜けやすいのはこのためです。固体の溶解度は一般に温度上昇で増加します。
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問99.熱化学方程式では、生成熱や燃焼熱をQとして係数とともに表記する。
正解:○(正しい)
解説:熱化学方程式は化学反応と熱量の関係を示す式で、発熱反応は正、吸熱反応は負の符号で熱量Qを表します。
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問100.反応速度は、温度が高くなるほど遅くなる。
正解:×(誤り)
解説:誤り。反応速度は温度が高くなるほど速くなります。一般に温度が10℃上昇すると反応速度は2~3倍になります(アレニウスの式)。
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問101.均一な反応では、反応物の濃度が高いほど反応速度は速くなる。
正解:○(正しい)
解説:反応速度は反応物の濃度(または分圧)に依存し、濃度が高いほど分子間の衝突頻度が増加し反応速度が速くなります。
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問102.可逆反応において、化学平衡の状態とは正反応と逆反応の速度が等しくなった状態である。
正解:○(正しい)
解説:化学平衡は正反応と逆反応の速度が等しくなり、見かけ上反応が止まったように見える状態です。ルシャトリエの原理で平衡移動を予測できます。
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問103.アボガドロ数は、1molの物質中に含まれる粒子の数であり、約6.02×10²³個である。
正解:○(正しい)
解説:アボガドロ数(アボガドロ定数)は6.02×10²³個/molで、1molの物質中に含まれる原子・分子・イオン等の粒子数を示します。
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問104.原子は、化学反応によって他の種類の原子に変わることはない。
正解:○(正しい)
解説:化学反応では原子の種類は変わらず、結合の組み替えのみが起こります(質量保存の法則)。原子が他の原子に変わるのは核反応です。
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問105.水素イオン濃度[H⁺]が10⁻³mol/Lの水溶液のpHは3である。
正解:○(正しい)
解説:pH=−log[H⁺]で定義されるため、[H⁺]=10⁻³ mol/LならpH=3です。pHが1小さくなると[H⁺]は10倍になります。
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問106.金属が溶液中で電子を失って陽イオンになる反応を「酸化される」という。
正解:○(正しい)
解説:電子を失う反応は酸化です。金属が水溶液中で陽イオンになる際、金属原子は電子を失うため酸化されます(イオン化傾向)。
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問107.物質が液体から固体に変化する現象をなんというか。
- ア.融解
- イ.昇華
- ウ.蒸発
- エ.凝固
正解:エ.凝固
解説:液体から固体への状態変化を凝固といいます。固体→液体は融解、液体→気体は蒸発、固体↔気体は昇華です。
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問108.次の物質のうち、単体でないものはどれか。
- ア.水(H₂O)
- イ.水素(H₂)
- ウ.酸素(O₂)
- エ.窒素(N₂)
正解:ア.水(H₂O)
解説:水(H₂O)は水素と酸素の化合物です。酸素、水素、窒素はそれぞれ1種類の元素のみからなる単体です。
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問109.次のうち、同素体の組み合わせはどれか。
- ア.水と氷
- イ.ダイヤモンドと黒鉛
- ウ.酸素と水素
- エ.鉄と錆
正解:イ.ダイヤモンドと黒鉛
解説:ダイヤモンドと黒鉛はどちらも炭素の単体で、原子の結合様式が異なる同素体です。酸素とオゾン、赤リンと黄リンなども同素体です。
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問110.カリウムの炎色反応の色はどれか。
- ア.黄色
- イ.青緑色
- ウ.紫色(赤紫)
- エ.紅色
正解:ウ.紫色(赤紫)
解説:カリウムの炎色反応は紫色(赤紫色)です。Na(黄)、K(紫)、Ca(橙赤)、Cu(青緑)、Li(赤)と覚えます。
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問111.pHについて正しい記述はどれか。
- ア.pH0は中性である
- イ.pHは0~14の範囲のみに制限される
- ウ.pHが大きいほど酸性が強い
- エ.pH7が中性、pH7未満が酸性、pH7超が塩基性
正解:エ.pH7が中性、pH7未満が酸性、pH7超が塩基性
解説:pH7が中性、pH7未満が酸性、pH7超が塩基性です。pHの値は理論上0~14の範囲を超えることもあります。
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問112.次のうち、酸化反応を表しているものはどれか。
- ア.物質が水素を失う
- イ.物質が酸素を失う
- ウ.物質が電子を受け取る
- エ.物質が水素と化合する
正解:ア.物質が水素を失う
解説:酸化は「酸素と化合する」「水素を失う」「電子を失う」反応です。還元はその逆(酸素を失う、水素と化合、電子を受け取る)です。
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問113.化学平衡の状態についての記述として正しいものはどれか。
- ア.反応が完全に停止した状態
- イ.正反応と逆反応の速度が等しく、見かけ上変化がない状態
- ウ.正反応のみ進む状態
- エ.反応物がすべて消費された状態
正解:イ.正反応と逆反応の速度が等しく、見かけ上変化がない状態
解説:化学平衡は正反応と逆反応の速度が等しく、見かけ上反応が止まっているように見える動的平衡状態です。
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問114.水素イオン濃度[H⁺]が10⁻⁵mol/Lの水溶液のpHはいくつか。
- ア.3
- イ.9
- ウ.5
- エ.11
正解:ウ.5
解説:pH=−log[H⁺]=−log(10⁻⁵)=5です。pH5は弱酸性です。
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問115.有機化合物の一般的な性質として正しいものはどれか。
- ア.多くは不燃性である
- イ.融点・沸点が一般に高い
- ウ.水に溶けやすいものが多い
- エ.炭素を含み、可燃性のものが多い
正解:エ.炭素を含み、可燃性のものが多い
解説:有機化合物は炭素を主骨格とし、可燃性のものが多く、一般に融点・沸点が低く、水に溶けにくい性質があります。
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問116.気体の溶解度と温度の関係について正しいものはどれか。
- ア.温度が上がると溶解度は減少する
- イ.温度が上がると溶解度は増加する
- ウ.温度に関係なく一定である
- エ.固体の溶解度と同じ傾向を示す
正解:ア.温度が上がると溶解度は減少する
解説:気体の溶解度は温度が上がると減少します(逆に固体は一般に増加)。温めた炭酸飲料から気泡が抜けやすいのはこのためです。
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問117.アボガドロ定数の値として正しいものはどれか。
- ア.約9.8×10⁶個/mol
- イ.約6.02×10²³個/mol
- ウ.約3.14×10¹⁰個/mol
- エ.約1.6×10⁻¹⁹個/mol
正解:イ.約6.02×10²³個/mol
解説:アボガドロ定数は約6.02×10²³個/molで、1モルの物質に含まれる粒子数を表します。
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問118.反応速度を速める要因として誤っているものはどれか。
- ア.温度を上げる
- イ.反応物の濃度を高める
- ウ.反応物を冷却する
- エ.触媒を加える
正解:ウ.反応物を冷却する
解説:反応速度を速める要因は、温度上昇、濃度上昇、触媒添加、表面積増加(粉砕)等です。冷却は反応速度を遅くします。
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問119.同位体(アイソトープ)の説明として正しいものはどれか。
- ア.陽子数が異なり中性子数が同じ
- イ.陽子数も中性子数も同じ
- ウ.陽子数も中性子数も異なる
- エ.陽子数が同じで中性子数が異なる
正解:エ.陽子数が同じで中性子数が異なる
解説:同位体は陽子数(原子番号)が同じで、中性子数が異なる(したがって質量数が異なる)原子です。化学的性質はほぼ同じです。
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問120.熱容量とは、物質全体の温度を1℃上昇させるのに必要な熱量であり、比熱に質量を掛けた値で表される。
正解:○(正しい)
解説:熱容量(J/℃)=比熱(J/g・℃)×質量(g)で表されます。比熱は物質1gあたり、熱容量は物質全体あたりの値です。
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問121.次の化学結合のうち、塩化ナトリウム(NaCl)の結合はどれか。
- ア.イオン結合
- イ.共有結合
- ウ.金属結合
- エ.水素結合
正解:ア.イオン結合
解説:塩化ナトリウム(NaCl)はナトリウムイオン(Na⁺)と塩化物イオン(Cl⁻)が静電気力で結合したイオン結合性の化合物です。共有結合は水・メタン等、金属結合は金属単体に見られます。
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問122.メタン(CH₄)16gが完全燃焼したとき(CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O)、必要な酸素の質量は何gか。原子量はH=1、C=12、O=16とする。
- ア.32g
- イ.64g
- ウ.48g
- エ.96g
正解:イ.64g
解説:メタン16g=1molで、反応式より酸素が2mol必要です。酸素(O₂)の分子量は32なので、2mol×32g=64gの酸素が必要です。