F2A･B 化学 １学期期末試験問題 7.10(木曜)2限実施 萩谷出題
以下の問いに答えよ。なお、解答は解答用紙の所定の欄に記入すること。
＃図は「地球化学」松尾禎士監修、講談社より引用。
太陽系の元素存在度を求める方法について、２つの方法を説明せよ。
Ａ ３ページの図１は、Tで述べた方法によって求めた、元素の宇宙存在度（太陽系存在度）のグラフである。これをもとに、次の条件にあてはまる元素の元素記号と名称を記せ。
１）存在度がもっとも大きい元素。
２）存在度が2番目で、巨星内部の核反応で消費される元素。
３）原子番号8の、極大のひとつになっている元素
４）原子番号12の、地球のマントルに多い元素
５）原子番号14の、地殻に多く半導体に用いられる元素
６）原子番号26の、その前後では存在度が極大となる、地球の核に多い元素。
７）原子番号60以降で、もっとも存在度の大きい元素。
Ｂ 次の文章の空欄を最適の整数または語句で埋めよ。
太陽系は超新星爆発によってまき散らされた星間ガスからできたと考えられている。その証拠として、Feよりも原子番号の大きい元素の存在と、比較的短寿命の放射性核種の存在が重要である。
ウランには質量数235と238の２つの同位体がある。前者は半減期約12億年、後者は約45億年である。両者が地球のできた約46億年前に同じだけあったと仮定すると、現在ではウラン235はもとの約（ １ ）分の１に、ウラン238はもとの約（ ２ ）分の１に減少している。従って、現在ウラン238は235の（ ３ ）倍だけ残っている計算になる。
ウランは放射壊変により、235と238のいずれも最終的に原子番号82の元素に変化する。元素の宇宙存在度のグラフでも、その元素は前後の元素よりもきわだって存在度が大きいが、それはこのような事情による。この元素は（ ４ ）であり、その元素記号は（ ５ ）である。
Ｃ 元素の宇宙存在度では、C,N,Oの３元素は存在度が非常に大きいが、隕石や固体地球ではその割合はそれほど高くない。それは、これらの元素が岩石中に入りにくいことに原因があると考えられる。
我々の身の回りで、これら３つの元素はどのようなかたちで存在しているか。単体または化合物のいずれでもよいが、それぞれ２つずつ、例を挙げて説明せよ。（解答例：アルミニウム、単体でアルミ箔、酸化物で宝石のルビーやサファイヤ）
地球の中心部に、主に金属鉄からなる、核が存在することは、どのような証拠から推定できるか。例をあげて説明せよ。
ここに、かんらん石(Mg2SiO4)90%、輝石(MgSiO3)10%（重量％）からなるマントルの岩石（かんらん岩）がある。この岩石について、SiO2成分はどのくらい入っているか、求めたい。
原子量をMg=23, Si=28, O=16として、以下の問いに答えよ。
１）Mg2SiO4の分子量を求めよ。
２）SiO2の分子量を求めよ。
３）かんらん石(Mg2SiO4)の中の、 SiO2成分を重量％で求めよ。
４）同様に、輝石(MgSiO3)のSiO2成分を重量％で求めよ。
５）かんらん岩全体のSiO2成分を重量％で求めよ
６）マントルの岩石がこのようなものだとすると、地殻の岩石と比べてどのような違いがあるか、述べよ。
３ページの図２を見て、上部マントルよりも地殻で割合が増えている元素を３つ、減っている元素を１つ記せ。いずれも酸化物のかたちで表すこと。
人間の産業活動に伴って、生活環境の汚染が問題になってきた。これについて以下の問いに答えよ
１）大気汚染について、原因となる物質の具体例を挙げて、説明せよ。
２）水質汚染について、原因となる物質の具体例を挙げて、説明せよ。
Ａ現在進行中の火星探査プロジェクトで、火星表面の岩石の化学組成を調べることで、生命の痕跡、または生命がかつて存在した環境の証拠、を探そうとしている。ところで、岩石の化学組成を測ることで、なぜ生命の存在に関わることがわかるのか。以下の語句から必要なものを用いて、説明文を完成させよ。
語句：海の存在、堆積岩、地殻の岩石、沈殿、有機物、化学組成の特殊化、水溶液、化石、炭酸カルシウム、気候条件、温室効果。
Ｂ身近におこる、物質の状態変化、化学変化、物質移動、熱輸送などの現象について、具体例をひとつ挙げて説明せよ。
F2A･B 化学 １学期期末試験 1997.7.10 2限
T
方法１：
方法２：
U Ａ）（元素記号、名称の順番に）
1) 2)
4) 4)
5) 6)
7)
Ｂ）
1) 2) 3) 4) 5)
Ｃ）
C
N
O
V
W
1) 2) 3) 4) 5)
6)
X 増加している元素３つ：
減少している元素１つ
Y1)
2)
Z
Ａ）
Ｂ）
Ｆ２ 番号 氏名 得点