次の文を読み、問1~問6に答えよ。
あ 硫黄,単斜硫黄 , ゴム状硫
周期表の16族に属する元素である硫黄には,
黄などの同素体が存在し, これらのうち, あ
硫黄が常温で最も安定である。
硫黄の水素化合物である硫化水素 H2S は無色, 腐卵臭の気体であり, 実験室では
硫化鉄(ⅡI) に希硫酸を加えて発生させる。
(1)
硫黄のオキソ酸である硫酸は,化学肥料や合成洗剤の原料などとして幅広く用いられ
ており, 硫黄を燃焼させて得られる二酸化硫黄を原料として次の工程1, 2により合成
される。
(工程1) 触媒を用いて, 二酸化硫黄を空気中の酸素と反応させ, 三酸化硫黄とする。
2SO2 + O2
2SO3
(工程2) 三酸化硫黄を濃硫酸に吸収させて
濃硫酸を得る。
SO3 + H2O — H2SO4
この硫酸の工業的製法を う 法 ( う 式硫酸製造法) という。
硫黄の同族元素である酸素の単体には, 酸素 O2 とオゾン 03 の2種類の同素体が存
在する。酸素は無色、無臭の気体であり, 医療用ガスなどに用いられ, 実験室では,
塩素酸カリウムと酸化マンガン (IV) の混合物を加熱して発生させる。一方, オゾン
は淡青色, 特異臭の気体であり, 強い酸化作用を示すため, 飲料水の殺菌や空気の浄化
などに用いられる。 オゾンは酸素中で無声放電を行うか、 酸素に紫外線を当てると生じ
る。
302 203
- 45 -
とし,これを希硫酸で薄めて
無断転載複製禁止/著作権法が認める範囲で利用してください。
問4 硫黄 1.6kgの燃焼で得られる二酸化硫黄を, 工程 1,2によって硫酸に変化さ
せると、質量パーセント濃度98%の濃硫酸(密度1.8g/cm²) は最大で何L得られ
るか。 四捨五入により有効数字2桁で記せ。 ただし, 原子量はH=1.0, O=16,
S=32 とする。
問5 下線部② で起こる反応を化学反応式で記せ。
問6 次の図は O O に関連する分子や原子のエネルギーの関係を示したものであ
