(易)電位うんぬんを考えなくても、表1を見るだけで判断できますね。(標準)表1を見ながら、どんな酸化還元反応が起こるのかを考えていきましょう。例として挙げられている濃塩酸に純粋なAl板を浸した場合について考えます。これら反応は、酸化反応と還元反応の標準電極電位の差が大きい反応ほど起こりやすいという性質があります。いうわけで、シとスに答えを出してみましょう。シ・スでは、熱水に窒素を吹き込みながら純粋なAl板を浸しています。Alから下方向に遠い還元反応が優先的に起こるわけですが、ここでH2Oを探してみると、アルミニウムの酸化反応の真下の反応しか候補に挙がりません。2OH-ということが分かります。よって還元される物質はH2Oであり、析出する物質は、気体は「析出する」とは言いませんから、Al3+とOH-が反応して生成する、固体のAlOH3ということになります。残念ながらこの問題だけではよく分かりませんが、おそらくOH-の濃度が小さいために、水酸化アルミニウムは溶けてしまわない、もしくは一部だけ溶けるのでしょう。いずれにしろ、「析出する」と書かれているので固体の物質を書くべきでしょう。セでは、硫酸水溶液に純粋なPt板を浸しています。反応系に存在する物質は、Pt、硫酸から電離したH+、SO42-、そしてH2O、あとは空気――窒素は不活性ガスなので、次に多いO2ですね。2H2Oしかないことが分かります。4e-と埋めてしまうと、永久に答えが出ないか、出たとしても間違った導出方法によって導かれた答え、ということになります。うーん、ちょっとした悪問ですね。表1を見ると、電子は左辺に書かれていることに気付くことと思います。2H2Oと埋めないといけないんですねーてなわけで、還元される物質はO2ということになります。一方のPtは酸化されてPt2+となって水溶液中に溶けだすかというと、そうではなく、即座にO2と反応し、PtOとなると言われています。ファラデーの電気分解の法則を用いる。「電流の向き」と「電子の進む向き」が逆という、よくあるひっかけもかませてありますね。電解精錬の実験装置」の間違いです。文章中では合ってるのに。「精錬」は、不純物を多く含んだ金属からなるべく純度の高い金属を取り出す過程のことを言うので注意。Cuはほとんど溶解しない、ってそれじゃ精錬の意味がないだろwwこの問題の発展として、粗銅板に含まれるPbの挙動が問われる場合もありますね。答えはもちろん「溶解するが、溶液中の硫酸イオンと反応し、硫酸鉛(II)として沈殿する」です。Vという、問9の計算には無関係な値が登場しています。この電圧の値をなぜか問9の計算に利用した、なんてことはないと信じたいものですが、ではこれは化学グランプリを受験してくれた生徒さん達へむごい引っ掛けを仕掛けるためのものなのかというと、実はそうではありません。Vですよ?これは実は、銅の電解精錬においてあまり電圧が高すぎると、銀が溶液中に溶解してしまうことがあるという工業的理由によります。Vということで、だいぶ遠慮している感がありますね。このことによって問8では、Cu、Ag、Feはいずれも溶解する、の1番の選択肢が答えにならないようにしている、というわけです。実際の工業現場では銀が溶解するかどうかのギリギリまで(効率の問題から)電圧を高めるために、どうしても微量の銀が溶液中に溶けだします。この銀(I)イオンを沈殿させるため、塩酸などにより塩化物イオンを溶液中に加えておくことで、銀(I)イオンは塩化銀(I)として上手く沈殿してくれるというわけですね。g)よりも多少前後しますね、これは。答えだけしか書く欄がないので何とも判断しにくいところですね。一応、後で化学グランプリの公式サイドへ質問文を送っておこうかと思います。(やや易)頻出の問題とはちょっと違った形式の問題ですが、少し考えれば分かる問題ですね。(やや易)ネルンストの式に代入して計算してください。(標準)真面目に導出するなら、ネルンストの式などから条件を絞って、解いていかなければならない問題だが、これだと簡単と言えば簡単だが面倒くさい。そこで時間が足りなくなるといけないので、「問13の答えは1つしかない」という隠れ条件を用いることにしよう(笑)つまり、2価の陽イオンになるということ分かっており、また答えが1つしかないということが分かっている以上、ネルンストの式と表1の標準電極電位の表から判断するに、問13の答えはCdに決まっているということです(爆)。問14は、放電前の電圧はまあいいとして、放電後は濃度変化を加味して導き出してくださいね!......ふぅ、重い問題でした。実際に受験した方々は、時間は足りたんでしょうか?化学グランプリの問題は、どの問題もほぼ均等に点数が配分されていると明記されていますから、面倒くさい問題は後回しにした上で、後で時間があれば戻ってくるという戦法を取った方がよいでしょうね。Vの間違いと思われる。お待たせいたしました。化学グランプリ2010の一次選考(筆記問題)をざっと解いた感想と講評をお届けします。一次選考の結果はとっくの昔に届いた頃でしょうが、各設問ごとの講評と分析はこれから順次アップしていきますのでお楽しみに。相変わらず原子量は小数第一位まで書かれており、ファラデー定数が登場しているということは、電気分解系の問題がでるのかなー、と予想できるとこまではいいのですが、なぜか対数の底として、わざわざ10が表記してありますね......うーん、個人的には"log"だけの方が好きなのですが、数学との混乱を避けるために仕方がないのでしょうか......さて、では第1問を軽く終わらせて......と思いきや、意外と骨のある問題です。化学グランプリ2010の一次選考に参加した方で、近年の過去問を解いたことがある方なら分かる通り、なぜか問題の順番が入れ替わっていますね。無機化学といったところでしょうか。前に述べた通り、各設問の講評&分析と解説は、これから順次アップしていきますので、ここでは簡単な感想をば。思ったが、そんなことはなかったぜ。電気化学チックな問題。慣れてない人がほとんどでしょうから、かなり時間を取られた問題であったことでしょう。実はめんどくさいだけで、それほど難しくなかったり......?<第2問>水がテーマです。「我々の身近にあるもの」系問題ですね。面白い問題ではないでしょうか。水道の蛇口から流れ出る水についての考察が興味深いですね。物理チックな問題です。「表面張力」はぜひ書けてほしい問題ですね。最後のファント・ホッフの法則の問題は、問題に当たったことがないとミスをするかも......。<第3問>グリニャール試薬が登場!うーん、やはり過去問である化学グランプリ2007の第2問を解いておくと有利かなぁ。思いきや、ちゃんとレベル調整された比較的解きやすい問題でした。解答解説があまり詳しくないですね。Chemquiryのために解説する余地を残してくれているのでしょう。頑張りますね!<第4問>結晶構造の問題が、これは結構難しいでしょう。この結晶構造(ZnS型)に出会ったことがないと、かなり厳しい問題ではないでしょうか。2)よりも難しいと思います。この設問で満点が取れたら、化学オリンピックまであと少しだ(笑)!てなわけで、何とか解けるところに時間を費やして、点数をかき集めてほしい、という問題でしたね。問題も超簡単な問題から骨のある問題まで色々で解きごたえがあり、取り扱っているテーマも面白く、解いていて楽しい問題であったのではないでしょうか。0@化学グランプリ2010一次選考の問題、まだかな?化学オリンピックが無事に終わるまで問題を公開しない予定なのかな。去年は木曜日に公開だったので、今年もそれくらいを期待していたのですが。早く印刷して今年の問題をやってみたいところです。いうわけで、コメントをくださった方には申し訳ないですが、講評や解説等はもう少しお待ちください。一応、もう一回貼っておきます。<化学グランプリ一次選考への質問、疑問大募集!!>Chemquiryでは、化学グランプリ2010・一次選考に参加した皆さんの、解答解説集を読んでも今ひとつ釈然としない、といった疑問や質問などを大募集しています。して、ここがこんな答えになるのか分からない。ここはこういう答えじゃダメなのか。解答解説集のココは間違いではないか。経費削減のために、いつもは設定温度が28°Cより下がらないエアコンが、学部との交渉により24°Cまで下がるようになっていたのは衝撃でしたね。んー、でも、この不快さの原因はあくまで「湿度」であって、一度20°Cぐらいまで、室温をうーんと下げて(蒸気圧曲線にしたがって)水を凝結させて、空気中の水分をある程度取り除いてしまい、その後28°Cなら28°Cに戻した方が快適に感じられるとは思うんですけどね。私「部長」が、「化学グランプリ」や「化学オリンピック」を中心とした化学的話題を提供しつつ、なぜか『バカとテストと召喚獣』などのアニメについて学術的(笑)にツッコんでいっちゃう、意味不明なブログ......なのですが、結構本人はマジメにやってるのでした。ついていろいろおもったり。(09/09)最新コメント:大学受験についていろいろおもったり。