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演習No.502

問題22

金属のイオン化傾向に関する次の記述のうち、組み合わせとして、適切なものは次のうちどれか。

A：カルシウムは常温で水と激しく反応する。
B：鉄は濃硝酸に溶けやすい。
C：濃硝酸と濃塩酸を混合した酸に金は溶ける。
D：銅線を硝酸銀水溶液に浸すと、溶液の色は褐色となる。

	AとB
	AとC
	BとD
	CとD

2 解答

解説

選択肢(2)が適切です。

A：カルシウムは常温で水と激しく反応する。
➡〇

B：鉄は濃硝酸に溶けやすい。
➡×

C：濃硝酸と濃塩酸を混合した酸に金は溶ける。
➡〇

D：銅線を硝酸銀水溶液に浸すと、溶液の色は褐色となる。
➡×

アルカリ土類金属（Ca、Sr、Ba、Ra）は、いすれも冷水と反応して水素を発生します。

この反応は、原子番号が大きい元素ほど激しい。

また、その水酸化物は水に可溶で強塩基に分類されます。

Ca＋2H₂O → Ca(OH)₂＋H₂

Fe、Al、Ni（Cr、Co）などの金属は、希硝酸には溶けるが濃硝酸には不働態となって溶解しません。

これらの金属は濃硝酸の強い酸化作用により、その表面に緻密な酸化被膜が形成されて、内部が保護されるためです。

不働態となったFeをCu(NO₃)₂水溶液に入れてもCuは析出しません。

体積比で、濃硝酸と濃塩酸を1：3の割合で混合した燈黄色の液体を王水といいます。

王水は、硝酸だけでは溶かすことのできない白金Ptや金Auをも溶かすことができます。

これは次のような反応によるとかんがえられます。（王水は分解しやすく、長期間保存すると成分が変化するので、使用する直前に新しく調製するのがよい。）

Au	→	Au3+	→	[AuCl4-]
	⇑		⇑
	酸化作用		錯イオンの形成

塩酸から生じたCl^-がAu³⁺に対して配位子として働き、安定な錯イオン[AuCl₄^-]に変えていく。

この作用によって、Auのイオン化（酸化作用）がおこりやすくなっている。

Au＋HNO₃＋4HCl→H[AuCl₄]＋2H₂O＋NO

硝酸銀AgNO₃水溶液中に銅Cuを浸しておくと、Cu²⁺となって溶け出し、銀Agが析出してくる。

銅が溶解：Cu→Cu²⁺＋2e⁻
銀が析出：Ag⁺＋e⁻→Ag
あわせて、Cu＋2Ag⁺→2Ag＋Cu²⁺

K

Ca

Na

Mg

Al

Zn

Fe

Ni

Sn

Pb

H2

Cu

Hg

Ag

Pt

Au

水と反応

冷水と反応し水素を発生

熱水と反応

高温の水蒸気と反応

反応しない

酸との反応

希酸に溶けて水素を発生する

酸化力のある酸に溶ける

王水のみ可溶

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