化学反応式については、乙種化学の学識にて出題される分野です。2012年からの過去の12年分から出題傾向をまとめました。化学反応式に関しては、出題数に偏りがあるだけではなく、簡単な計算をすれば、解答可能です。そのため、出題の傾向の片寄りだけでなく、必ず正解したい問題です。
| 項目 | 出題数 |
| プロペン | 3 |
| エチレン | 2 |
| リン | 2 |
| その他 | 5 |
ここでは、化学反応式の分野における基本的な用語や知識に関する問題を掲載しています。問1～3は過去に複数回出題された内容に関する問題です。問4～7は過去に1度出題された内容に関する問題です。
次の各問について、適切な語句や意味を答えなさい。
問1．C2H4 + 3 O2 → a CO2 + b H2Oのa、bの係数を答えよ。
解答：a = 2、b =2
問2．2 CH2=CHCH + 2 NH3 + 3 O2 → a CH3CN + b H2Oのa、b、cの係数を答えよ。
解答：a = 2、b = 6
問3．P4 + 3 NaOH + 3 H2O → a PH3 + b NaH2PO2のa、bの係数を答えよ。
解答：a = 1、b = 3
問4．8 NH3 + 3 Cl2 → a N2 + b NH4Clのa、bの係数を答えよ。
解答：a = 3、b = 6
問5．3 NO2 + H2O → a HNO3 +b NOのa、bの係数を答えよ。
解答：a = 2、b = 1
問6．4 C3H6 + 11O2 + 4 NH3 → a C2H3CN + b HCN + c CO2 + 14 H2Oのa、b、cの係数を答えよ。
解答：a = 2、b = 2、c = 4
問7．COCl2 + 4 NaOH → a Na2CO3 + b NaCl + c H2Oのa、b、cの係数を答えよ。
解答：a = 2、b = 2、c = 2
問1．a NH3 + b Cl2 → c N2 + d NH4Clのa、ｂ、c、dの係数を解答せよ。
解答：a：8、b：3、c：1、d：6
解説：
炭素(C)：a = 2c + d ・・・①
水素(H)：3a = 4d ・・・②
塩素(Cl)：2b = d ・・・③
②より、a=4、d=3とすると③よりb=3/2となる。①に代入して4 = 2c + 3 → c=1/2
a=4、b=3/2、c=1/2、d=3反応式は整数なのですべて2を掛けるとa;8、b;3、c;1、d;6となる。
問2．a P4 + b H2O → c PH3 + d H3PO4のa、ｂ、c、dの係数を解答せよ。
解答：a=2、b=12、c=5、d=3
解説：
リン(P)：4a = 3c + d ・・・①
水素(H)：2b = 3c + 3d ・・・②
酸素(O)：b = 4d ・・・③
③よりb=4、d=1とすると②より8 = 3c + 3 → 5 = 3c → c=5/3
①に代入して 4a = 5/3 + 1 → 4a = 8/3 → a =⅔
a=2/3、b=4、c=5/3、d=1 反応式は整数なので3倍して
a=2、b=12、c=5、d=3
問3．a COCl2 + b NaOH → c Na2CO3 + d NaCl + e H2Oのa、ｂ、c、d、eの係数を解答せよ。
解答：a=1、b=4、c=1、d=2、e=2
解説：
炭素(C)：a = c ・・・①
塩素(Cl)：2a = d ・・・②
ナトリウム(Na)：b = 2c + d ・・・③
酸素(O)：a + b = 3c + e ・・・④
水素(H)：b = 2e ・・・⑤
④に①、⑤を代入して c + 2e = 3c + e → e = 2cよりc=1、e=2とすると①、⑤にそれぞれ代入してa=1、b=4となる。また、②に代入してd=2
問4．a C2H4 + b O2 → c CO2 + d H2Oの係数を次から選べ。
| a | b | c | d | |
| あ | 1 | 2 | 1 | 2 |
| い | 1 | 3 | 1 | 2 |
| う | 1 | 3 | 2 | 2 |
| え | 1 | 3 | 2 | 3 |
解答：う
解説：あの係数を代入すると
炭素について：(左辺) 1×2 ≠ (右辺) 1 ×1 で誤り
水素について：(左辺) 1×4 = (右辺) 2×2 で正しい
酸素について：(左辺) 2×2 ≠ (右辺) 1×2 + 2×1 で誤り
いの係数を代入すると
炭素について：(左辺) 1×2 ≠ (右辺) 1×1 で誤り
水素について：(左辺) 1×4 = (右辺) 2×2 で正しい
酸素について：(左辺) 3×2 ≠ (右辺) 1×2 + 2×1 で誤り
うの係数を代入すると
炭素について：(左辺) 1×2 = (右辺) 2×1 で正しい
水素について：(左辺) 1×4 = (右辺) 2×2 で正しい
酸素について：(左辺) 3×2 = (右辺) 1×2 + 2×1 で正しい
えの係数を代入すると
炭素について：(左辺) 1×2 = (右辺) 2×1 で正しい
水素について：(左辺) 1×4 ≠ (右辺) 3×2 で誤り
酸素について：(左辺) 3×2 ≠ (右辺) 1×2 + 3×1 で誤り
問5．a CH2=CHCH3 + b NH3 + 11 O2 → c CH2 = CHCN + d CH3CN + e CO2 + 18 H2Oの係数を次から選べ。
| a | b | c | d | e | |
| あ | 5 | 6 | 3 | 2 | 2 |
| い | 6 | 6 | 4 | 2 | 1 |
| う | 6 | 5 | 4 | 3 | 1 |
| え | 6 | 6 | 4 | 3 | 1 |
| お | 6 | 6 | 4 | 2 | 2 |
解答：え
解説：あの係数を代入すると
炭素について：(左辺) 5×3 = (右辺) 3 ×3 + 2×2 + 2×1 で正しい
水素について：(左辺) 5×6 + 6×3 ≠ (右辺) 3×3 + 2×3 + 18×2 で誤り
窒素について：(左辺) 6×1 ≠ (右辺) 3×1 + 2×1 で誤り
酸素について：(左辺) 11×2 = (右辺) 2×2 + 18×1 で正しい
いの係数を代入すると
炭素について：(左辺) 6×3 ≠ (右辺) 4 ×3 + 2×2 + 1×1 で誤り
水素について：(左辺) 6×6 + 6×3 = (右辺) 4×3 + 2×3 + 18×2 で正しい
窒素について：(左辺) 6×1 ≠ (右辺) 4×1 + 2×1 で誤り
酸素について：(左辺) 11×2 ≠ (右辺) 1×2 + 18×1 で誤り
うの係数を代入すると
炭素について：(左辺) 6×3 ≠ (右辺) 4 ×3 + 3×2 + 1×1 で誤り
水素について：(左辺) 6×6 + 5×3 ≠ (右辺) 4×3 + 3×3 + 18×2 で誤り
窒素について：(左辺) 5×1 ≠ (右辺) 4×1 + 3×1 で誤り
酸素について：(左辺) 11×2 ≠ (右辺) 1×2 + 18×1 で誤り
えの係数を代入すると
炭素について：(左辺) 6×3 = (右辺) 4 ×3 + 3×2 + 1×1 で誤り
水素について：(左辺) 6×6 + 6×3 ≠ (右辺) 4×3 + 3×3 + 18×2 で誤り
窒素について：(左辺) 6×1 ≠ (右辺) 4×1 + 3×1 で誤り
酸素について：(左辺) 11×2 ≠ (右辺) 1×2 + 18×1 で誤り
おの係数を代入すると
炭素について：(左辺) 6×3 = (右辺) 4 ×3 + 2×2 + 2×1 で正しい
水素について：(左辺) 6×6 + 6×3 = (右辺) 4×3 + 2×3 + 18×2 で正しい
窒素について：(左辺) 6×1 = (右辺) 4×1 + 2×1 で正しい
酸素について：(左辺) 11×2 = (右辺) 2×2 + 18×1 で正しい
問6．a P4 + b NaOH + c H2O → d PH3 + e NaH2PO2の係数を次から選べ。
| a | b | c | d | e | |
| あ | 1 | 3 | 3 | 1 | 2 |
| い | 1 | 3 | 3 | 1 | 3 |
| う | 1 | 3 | 3 | 2 | 3 |
| え | 2 | 3 | 3 | 1 | 3 |
| お | 1 | 3 | 2 | 1 | 3 |
解答：い
解説：あの係数を代入すると
リンについて ：(左辺) 1×4 = (右辺) 1×1 + 3×1 で正しい
ナトリウムについて：(左辺) 3×1 ≠ (右辺) 2×1 で誤り
酸素について ：(左辺) 3×1 + 3×1 ≠ (右辺) 2×2 で誤り
水素について ：(左辺) 3×1 + 3×2 ≠ (右辺) 1×3 + 2×2 で誤り
いの係数を代入すると
リンについて ：(左辺) 1×4 = (右辺) 1×1 + 3×1 で正しい
ナトリウムについて：(左辺) 3×1 = (右辺) 3×1 で正しい
酸素について ：(左辺) 3×1 + 3×1 ≠ (右辺) 3×2 で正しい
水素について ：(左辺) 3×1 + 3×2 ≠ (右辺) 1×3 + 3×2 で正しい
うの係数を代入すると
リンについて ：(左辺) 1×4 = (右辺) 2×1 + 3×1 で誤り
ナトリウムについて：(左辺) 3×1 ≠ (右辺) 3×1 で正しい
酸素について ：(左辺) 3×1 + 3×1 ≠ (右辺) 1×3 + 3×2 で正しい
水素について ：(左辺) 3×1 + 3×2 ≠ (右辺) 1×3 + 2×2 で誤り
えの係数を代入すると
リンについて ：(左辺) 2×4 = (右辺) 1×1 + 3×1 で誤り
ナトリウムについて：(左辺) 3×1 = (右辺) 3×1 で正しい
酸素について ：(左辺) 3×1 + 3×1 ≠ (右辺) 3×2 で正しい
水素について ：(左辺) 3×1 + 3×2 ≠ (右辺) 1×3 + 3×2 で正しい
おの係数を代入すると
リンについて ：(左辺) 1×4 = (右辺) 1×1 + 3×1 で正しい
ナトリウムについて：(左辺) 3×1 = (右辺) 3×1 で正しい
酸素について ：(左辺) 3×1 + 2×1 ≠ (右辺) 3×2 で誤り
水素について ：(左辺) 3×1 + 2×2 ≠ (右辺) 1×3 + 3×2 で誤り