危険物取扱者 乙種4類 ⑥ 基礎化学

危険物の反応を理解するための化学を学ぶ分野です。原子と分子、原子量・分子量、単体・化合物・混合物、同素体と同位体といった基本から、化合・分解・置換などの化学変化、質量保存の法則やアボガドロの法則などの諸法則が頻出です。さらに酸化と還元、酸化剤・還元剤、イオン化傾向、酸・塩基・中和とpH、有機化合物と官能基まで幅広く問われます。用語の定義を正確に押さえ、燃焼(酸化反応)の理解につながる酸化還元を重点的に固めましょう。

この分野の問題42問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。

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182原子について、次のうち誤っているものはどれか。

  1. A原子核は、いくつかの陽子と中性子からできている。
  2. B原子核とその周りを取り巻くいくつかの電子からできている。
  3. C原子は物質を構成する最小の粒子のことである。
  4. D陽子と中性子の数は常に同じである。
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正解:D陽子と中性子の数は常に同じである。

基本的に同じ数なのは「陽子と電子」です。中性子の数は必ずしも同じではありません。

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183炭素原子の質量を12としたとき、それと比較したそれぞれの「原子の質量比」を表す数値を何というか。

  1. A分子量
  2. B物質量
  3. Cアボガドロ定数
  4. D原子量
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正解:D原子量

原子の質量を表す数値を原子量といい、単位はありません。

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184水(H2O)の分子量として正しいものはどれか。水素の原子量を1、酸素の原子量を16とする。

  1. A17
  2. B34
  3. C33
  4. D18
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正解:D18

水分子は水素原子2つと酸素原子1つからなるため、1×2+16×1=18となります。

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1850℃、1気圧の標準状態において、1molの気体の体積は種類にかかわらず何Lとなるか。

  1. A11.2L
  2. B22.4L
  3. C33.6L
  4. D44.8L
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正解:B22.4L

標準状態において、1molの気体の体積は種類にかかわらず22.4Lになります。

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186次の物質のうち、混合物に該当するものはどれか。

  1. Aガソリン
  2. B二酸化炭素
  3. C
  4. D水素
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正解:Aガソリン

ガソリンや空気などは2種類以上の物質が混じり合った混合物です。

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187水素と酸素の関係として正しい分類はどれか。

  1. Aどちらも混合物である。
  2. B水素は単体で酸素は化合物である。
  3. Cどちらも単体である。
  4. Dどちらも化合物である。
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正解:Cどちらも単体である。

1種類の元素からできている純物質を単体といい、水素や酸素などが該当します。

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188次のうち、同素体の関係にある物質の組合せとして誤っているものはどれか。

  1. A水と過酸化水素
  2. B酸素とオゾン
  3. C黄リンと赤リン
  4. Dダイヤモンドと黒鉛
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正解:A水と過酸化水素

水と過酸化水素は異なる化合物であり同素体ではありません。同素体は同じ元素からなる単体です。

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189同位体に関する説明として正しいものはどれか。

  1. A陽子の数は同じで中性子の数が異なる原子同士
  2. B電子の数は同じで陽子の数が異なる原子同士
  3. C中性子の数は同じで陽子の数が異なる原子同士
  4. D陽子と中性子の合計数が同じ原子同士
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正解:A陽子の数は同じで中性子の数が異なる原子同士

陽子の数は同じで、中性子の数が異なる原子同士を同位体といいます。

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190次のうち「化学変化」に該当するものはどれか。

  1. A氷が融解して水になる。
  2. Bドライアイスが気化する。
  3. C鉄がさびて酸化鉄になる。
  4. D液体の水が水蒸気になる。
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正解:C鉄がさびて酸化鉄になる。

物質そのものが変化して別の性質を持つ物質になることを化学変化といいます。鉄がさびるのは化学変化です。

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191水(H2O)が水素(H2)と酸素(O2)に分かれる反応を何というか。

  1. A分解
  2. B化合
  3. C置換
  4. D中和
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正解:A分解

1つの物質が2種類以上の物質に分かれる化学変化を「分解」といいます。

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192化合物の一部が違う物質と置き換わる変化を何というか。

  1. A化合
  2. B分解
  3. C中和
  4. D置換
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正解:D置換

化合物の一部が違う物質と置き換わる変化を「置換」といいます。

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193分子式の中にある官能基を性質ごとに区分して表した化学式を何というか。

  1. A分子式
  2. B組成式
  3. C示性式
  4. D構造式
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正解:C示性式

官能基を区分して表したものを示性式といいます(例:C2H5OH)。

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194熱化学方程式の記述ルールとして誤っているものはどれか。

  1. A発熱反応には「+」の符号をつける。
  2. B反応前後の物質は「→」でつなぐ。
  3. C吸熱反応には「-」の符号をつける。
  4. D注目する物質の係数を1とする。
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正解:B反応前後の物質は「→」でつなぐ。

熱化学方程式では、化学反応式の「→」を「=」にしてつなぎます。

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195化学変化が起こるときに熱を発生する反応を何というか。

  1. A中和反応
  2. B吸熱反応
  3. C燃焼反応
  4. D発熱反応
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正解:D発熱反応

熱を発生する反応を発熱反応といい、使い捨てカイロなどが該当します。

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196化学変化の前後で、物質は変化しても質量の合計は変化しないという法則はどれか。

  1. Aアボガドロの法則
  2. B質量保存の法則
  3. C倍数比例の法則
  4. D定比例の法則
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正解:B質量保存の法則

反応前後で質量が変化しない法則を「質量保存の法則」といいます。

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197ある化合物を構成する元素の質量比は常に一定であるという法則はどれか。

  1. A質量保存の法則
  2. B倍数比例の法則
  3. C定比例の法則
  4. Dアボガドロの法則
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正解:C定比例の法則

化合物を構成する元素の質量比が常に一定である法則を「定比例の法則」といいます。

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1982種類以上の同じ元素からなる化合物同士で、一方の元素の質量が同じとき、他方の元素の質量比が簡単な整数比になる法則はどれか。

  1. Aアボガドロの法則
  2. B倍数比例の法則
  3. C定比例の法則
  4. D質量保存の法則
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正解:B倍数比例の法則

この法則を「倍数比例の法則」といいます。

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199同温・同圧において、すべての気体は同じ体積の中に同じ数の分子を含むという法則はどれか。

  1. A定比例の法則
  2. Bアボガドロの法則
  3. Cボイルの法則
  4. D質量保存の法則
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正解:Bアボガドロの法則

気体の体積と分子の数に関するこの法則を「アボガドロの法則」といいます。

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200「物質が酸素を得る」反応を何というか。

  1. A酸化
  2. B還元
  3. C置換
  4. D燃焼
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正解:A酸化

物質が酸素を得ること、または水素を失うことを酸化といいます。

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201還元に関する説明として誤っているものはどれか。

  1. A物質が酸素を失うことである。
  2. B物質が水素を得る反応も還元といえる。
  3. C10円玉を水素ガスに入れるとキレイになる反応が含まれる。
  4. D物質が酸素を得ることである。
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正解:D物質が酸素を得ることである。

物質が酸素を得ることは「酸化」です。「還元」は酸素を失うことです。

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202酸化剤の説明として正しいものはどれか。

  1. A自身が酸化されやすい物質である。
  2. B相手の物質を酸化することができる物質である。
  3. C必ず酸素を含んでいる物質である。
  4. D相手の物質を還元することができる物質である。
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正解:B相手の物質を酸化することができる物質である。

相手の物質を酸化することができる物質を「酸化剤」といい、自身は還元されます。

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203金属が電子を失って陽イオンになろうとする性質を何というか。

  1. Aイオン化傾向
  2. B酸化還元力
  3. C電気陰性度
  4. D電離度
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正解:Aイオン化傾向

金属が陽イオンになろうとする性質を「イオン化傾向」といいます。

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204イオン化傾向について、誤っている記述はどれか。

  1. A大きいほど陽イオンになりやすい。
  2. B小さい金属ほどさびにくい。
  3. C金(Au)は非常に大きい。
  4. Dリチウム(Li)は非常に大きい。
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正解:C金(Au)は非常に大きい。

金(Au)はイオン化傾向が最も小さい金属の一つであり、非常にさびにくい性質を持ちます。

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205水に溶けると電離して水素イオン(H+)を生じる物質を何というか。

  1. A塩(えん)
  2. B塩基
  3. C
  4. Dアルカリ
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正解:C

水に溶けて水素イオンを生じる物質を酸といいます。

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206塩基の性質として正しいものはどれか。

  1. A水に溶けると水酸化物イオン(OH-)を生じる。
  2. B青色リトマス紙を赤色に変える。
  3. C金属と反応して水素を発生しやすい。
  4. Dお酢やレモンに多く含まれている。
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正解:A水に溶けると水酸化物イオン(OH-)を生じる。

塩基は水に溶けて水酸化物イオンを生じる物質で、苦味やセッケンのような性質があります。

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207酸と塩基が反応し、お互いの性質を打ち消し合うことを何というか。

  1. A酸化
  2. B還元
  3. C中和
  4. D分解
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正解:C中和

酸と塩基が互いの性質を打ち消し合う反応を中和といい、塩(えん)と水が生じます。

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208中和反応によって、水以外に生じる物質を何というか。

  1. A塩(えん)
  2. Bイオン
  3. C
  4. D塩基
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正解:A塩(えん)

中和によって生じる水以外の物質を「塩(えん)」といいます。

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209pHと酸性・塩基性の関係で正しいものはどれか。

  1. ApH=7は酸性である。
  2. BpHが7より小さいと酸性である。
  3. CpHが7より小さいと塩基性である。
  4. DpHが7より大きいと中性である。
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正解:BpHが7より小さいと酸性である。

pHは7未満が酸性、7が中性、7より大きいと塩基性になります。

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210pHと強さの関係について、誤っているものはどれか。

  1. ApH=7は中性である。
  2. B0に近づくほど酸性が強くなる。
  3. C14に近づくほど塩基性が強くなる。
  4. D7に近づくほど酸性や塩基性が強くなる。
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正解:D7に近づくほど酸性や塩基性が強くなる。

酸性・塩基性はpH=7から遠ざかるほど強くなり、7に近づくほど弱くなります。

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211有機化合物に関する説明として誤っているものはどれか。

  1. A原則として炭素原子を含む化合物を指す。
  2. B一般に電気を通しやすく静電気が発生しにくい。
  3. C一般に水に溶けにくく有機溶媒によく溶ける。
  4. D一般に融点と沸点が低い。
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正解:B一般に電気を通しやすく静電気が発生しにくい。

有機化合物は一般に電気を通さず、静電気が発生しやすい特徴があります。

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212有機化合物の構成元素の特徴として正しいものはどれか。

  1. A非常に多くの種類の元素から構成される。
  2. B炭素、水素、酸素など少数の種類の元素から構成される。
  3. C炭素を含まない化合物である。
  4. D必ず金属元素を含んでいる。
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正解:B炭素、水素、酸素など少数の種類の元素から構成される。

有機化合物の主な構成元素は炭素、水素、酸素、窒素など、種類が少ないのが特徴です。

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213有機化合物が完全に燃焼したときに一般的に発生する物質の組合せはどれか。

  1. A一酸化炭素と水素
  2. B酸素と水
  3. C二酸化炭素と水
  4. D二酸化炭素と酸素
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正解:C二酸化炭素と水

有機化合物は燃えやすく、燃えると二酸化炭素と水になります。

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214有機化合物のうち、炭素がすべて単結合の鎖式化合物を何というか。

  1. A不飽和化合物
  2. B脂環式化合物
  3. C飽和化合物
  4. D芳香族化合物
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正解:C飽和化合物

炭素がすべて単結合のものを飽和化合物、二重結合や三重結合を含むものを不飽和化合物といいます。

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2156個の炭素原子からなる「ベンゼン環」を含む有機化合物を何というか。

  1. A鎖式化合物
  2. B芳香族化合物
  3. C脂環式化合物
  4. D飽和化合物
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正解:B芳香族化合物

ベンゼン環を含む環式化合物を芳香族化合物といいます。

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216有機化合物の特性にかかわる原子団を何というか。

  1. A官能基
  2. B同位体
  3. C単体
  4. Dイオン
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正解:A官能基

有機化合物の特性を決める原子団を官能基といいます。

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217官能基の構造式と名称の組合せのうち、正しいものはどれか。

  1. A-OH:カルボキシ基
  2. B-O-:エーテル結合
  3. C-COOH:ヒドロキシ基
  4. D-NO2:アミノ基
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正解:B-O-:エーテル結合

-OHはヒドロキシ基、-COOHはカルボキシ基、-NO2はニトロ基です。

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218アミノ基の構造式として正しいものはどれか。

  1. A-NH2
  2. B-NO2
  3. C-CHO
  4. D-CO-
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正解:A-NH2

アミノ基は -NH2 です(-NO2はニトロ基)。

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219発熱反応の身近な例として適当なものはどれか。

  1. A氷が融解して水になる反応
  2. Bキシリトールガムを食べて冷たく感じる反応
  3. Cドライアイスが気化する反応
  4. D使い捨てカイロが温かくなる反応
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正解:D使い捨てカイロが温かくなる反応

使い捨てカイロの鉄が酸化して熱を出すのは発熱反応です。

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220クギ(鉄)がさびて酸化鉄になる反応は、どのような変化か。

  1. A物理変化であり還元である。
  2. B物理変化であり酸化である。
  3. C化学変化であり還元である。
  4. D化学変化であり酸化である。
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正解:D化学変化であり酸化である。

鉄が別の物質になるので化学変化であり、酸素と結びつくため酸化です。

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221水素原子(H)の同位体として、中性子の数が1つ多いものを何というか。

  1. A水銀
  2. B炭素
  3. C酸素
  4. D重水素
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正解:D重水素

陽子1、中性子1の水素の同位体を重水素といいます。

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222組成式とはどのような化学式か。

  1. A化合物を構成する原子の種類と割合を最も簡単な整数比で表した式
  2. B分子を構成する原子の数を元素記号の右下につけて表した式
  3. C分子式の中にある官能基を性質ごとに区分して表した式
  4. D原子がどのように結合しているかを表した式
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正解:A化合物を構成する原子の種類と割合を最も簡単な整数比で表した式

構成する原子の種類と割合を最も簡単な整数比で表した式を組成式といいます。

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223カルボキシ基の構造式として正しいものはどれか。

  1. A-OH
  2. B-O-
  3. C-COOH
  4. D-CHO
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正解:C-COOH

カルボキシ基は -COOH で表されます。

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