【過去問】物理変化と化学変化の違いは？化合・分解も解説｜危険物取扱者【甲、乙、丙】

解説

正しいのは５。物質どうしが作用して新しい物質ができる変化は化学変化（A）。物理変化は状態や形が変わるだけで、新しい物質はできない。２種類以上の物質から別の物質ができることを化合（B）といい、できた物質を化合物（C）という。混合は物質を混ぜ合わせるだけで新しい物質はできない（物理変化）ので、B・Cに混合・混合物を入れた２・４は誤り。３の重合は、小さな分子が多数つながって大きな分子になる反応のことで、Bには当てはまらない。１・４はAが誤り。

解説

正しいのは１。分解・燃焼・中和は、どれも元とは別の物質ができる化学変化。２は中和・化合は化学変化だが、凝縮（気体→液体）は状態変化なので物理変化。３も燃焼・分解は化学変化だが、凝縮が物理変化。４の融解・混合・昇華はすべて物理変化。５は化合だけが化学変化で、昇華・融解は物理変化。

解説

正しいのは３（BとC）。B：メタノールが燃えて二酸化炭素と水という別の物質ができるので化学変化（燃焼）。C：グルコース（ブドウ糖）が発酵してエタノールと二酸化炭素という別の物質ができるので化学変化（アルコール発酵）。A：氷が解けて水になるのは状態変化で物理変化。D：ガソリンが流れて静電気が発生しても、ガソリンという物質は変わらないので化学変化ではない。E：原油を蒸留してガソリンを分けるのは、沸点の差で成分を分ける操作（分留）で物理変化。

解説

正しいのは３。潮解は、固体が空気中の水分を吸収して、その水に溶けていく現象（水酸化ナトリウムなど）。物質そのものは変わらないので物理変化。２の、結晶に含まれる水分が失われて粉末になる現象は風解で、潮解とは逆の現象。１・４の、水蒸気と反応して固まる、別の物質になる、は化学変化の説明で潮解ではない。５の、水溶液から水が蒸発して溶質が出てくる現象は析出（蒸発による結晶の析出）。

解説

正しいのは４。ガソリンは、さまざまな炭化水素が化学的に結びつかずに混じり合った混合物。１の空気は、窒素や酸素などが混じり合った混合物で、化合物ではない。２の水と３の二酸化炭素は、それぞれ２種類の元素が化学的に結びついた化合物で、混合物ではない。５の鉄のさびは、鉄と酸素が化合してできた酸化鉄で、化合物（単体ではない）。

解説

誤っているのは２。希釈は、濃度を下げるために溶媒（水など）を加える操作で、混合物を分ける操作ではない。１のろ過はろ紙で液体と溶けていない固体を分ける、３の蒸留は液体を沸騰させて出た蒸気を冷やして分ける、４の遠心分離は遠心力で比重の違う成分を分ける、５の抽出は液体に目的の物質を溶かし出して分ける操作で、いずれも混合物の分離に使う。

解説

正しいのは１。硫酸銅（Ⅱ）水溶液中の銅イオン（Cu²⁺）は、陰極で電子を受け取って銅（Cu）として析出する。銅イオンがあると水素より先に銅が出るので、陰極から水素は発生しない。陽極では、硫酸イオン（SO₄²⁻）は反応しにくいため水が反応して酸素（O₂）が発生する。よって「酸素と銅」。２・３の水素は銅イオンのある水溶液では陰極に出ない。４・５の硫黄は、硫酸イオンが反応しにくいので生じない。