15族元素（窒素、リン）｜高校化学問題

問題

(1) 次の元素のうち第15族元素でないものを選びなさい。
①　窒素
②　ヒ素
③　リン
④　タリウム

(2) 塩化アンモニウムと水酸化カルシウムの反応式を書きなさい。

(3) 次の説明のうち正しいものをすべて選びなさい。
①　濃硝酸に銅を入れると一酸化窒素が生じる
②　硝酸はハーバー・ボッシュ法によって大量生産される
③　アンモニアは水に溶けて弱塩基性をしめす
④　四酸化二窒素から二酸化窒素になる反応は発熱反応である

(4) 次の文の空欄に当てはまる言葉を入れなさい。
リンの同素体には（　1　）と（　2　）がある。（　1　）はマッチの原料であり、（　2　）は、（　3　）個のリンが正四面体状に結合した不安定な物質である。（　2　）は（　4［石油中 or 水中］　）で保存する。

(5) 次の薬品のうち不揮発性のものをすべて選びなさい。
①　塩酸
②　硫酸
③　硝酸
④　リン酸

解答

(1) ④
タリウムは第13族。それ以外はすべて第15族。

(2)
2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O

(3) ③
①　誤り。濃硝酸に銅を入れると二酸化窒素が生じる。希硝酸に銅を入れると一酸化窒素が生じる。
②　誤り。硝酸はオストワルト法で生産する。ハーバー・ボッシュ法はアンモニア。
③　正しい
④　誤り。四酸化二窒素から二酸化窒素になる反応は吸熱反応である。二酸化窒素は赤褐色、四酸化二窒素は無色。高温にすると平衡状態が変わって二酸化窒素が増えて、気体の赤褐色が濃くなる。逆に冷却すると四酸化二窒素が増えて赤褐色が薄くなる。

(4)
①　赤リン
②　黄リン
③　4
④　水中

(5) ②、④
①　揮発性
②　不揮発性
③　揮発性
④　不揮発性

塩酸と硝酸は揮発性、硫酸とリン酸は不揮発性。