危険物乙四 基礎的な物理学及び基礎的な化学 問40：酸・塩基・有機/無機

正しいのはアです。ナトリウムやカリウムは常温の水と激しく反応して水素を発生します。

• ア（正）: Na・Kは水と激しく反応し水素を発生。
• イ（誤）: イオン化傾向が大きいほど反応しやすい。
• ウ（誤）: 金・白金はイオン化傾向が小さく酸化されにくい（さびにくい）。
• エ（誤）: 鉄・亜鉛は希酸と反応して水素を発生する。
• オ（誤）: イオン化傾向が大きい金属ほど激しく反応する。

「イオン化傾向が大きい＝反応しやすい」を押さえます。

金属のイオン化傾向と反応性:

金属が水溶液中で陽イオンになりやすさの序列をイオン化傾向といい、傾向が大きい金属ほど反応性が高くなります。

イオン化傾向（大→小の一例）: K＞Ca＞Na＞Mg＞Al＞Zn＞Fe＞…＞Cu＞Hg＞Ag＞Pt＞Au

• ア（正）: ナトリウム・カリウム（傾向が非常に大きい）は常温の水と激しく反応し、水素を発生する（第3類の禁水性物質）。
• イ（誤）: イオン化傾向が大きい金属ほど反応しやすい（陽イオンになりやすい）。「反応しにくい」は逆。
• ウ（誤）: 金・白金はイオン化傾向が小さく、空気中でも酸化されにくくさびにくい。
• エ（誤）: 鉄・亜鉛など（水素より傾向が大きい金属）は、希塩酸・希硫酸と反応して水素を発生する。
• オ（誤）: イオン化傾向の大きい金属ほど水や酸と激しく反応する。「小さいほど」は逆。

引っかけパターン: イオン化傾向の大小と反応性の関係を逆にする、金・白金を反応しやすいとする。「傾向大＝反応しやすい、Na・Kは水と激しく反応、金・白金は反応しにくい」を固定します。

【理論的背景】

金属は電子を放出して陽イオンになる性質があり、そのなりやすさの序列がイオン化傾向です。傾向が大きい金属（K・Na・Ca等）は電子を放出しやすく、水・酸・酸素と激しく反応します。逆に傾向が小さい金属（Cu・Ag・Pt・Au）は反応しにくく、金・白金は王水以外にはほとんど侵されません。この序列は、金属の腐食・反応性・電池の原理を理解する基礎です。

【イオン化傾向と反応の整理】

イオン化傾向（大→小）: K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

• 水との反応: K・Ca・Na等（非常に大きい）は常温の水と激しく反応し水素を発生。Mg・Al等は熱水・高温水蒸気と反応。
• 酸との反応: 水素（H）より傾向が大きい金属（Zn・Fe等）は希塩酸・希硫酸と反応して水素を発生。水素より小さいCu・Ag等は希酸とは反応しにくい。
• 酸化（さび）: 傾向が大きい金属ほど酸化されやすい。金・白金は酸化されにくくさびにくい。

危険物との接続:

• 第3類（自然発火性・禁水性物質）: ナトリウム・カリウム等のアルカリ金属は水と激しく反応して水素（可燃性）を発生し発火・爆発の危険があるため、禁水で灯油中等に保存する。第4類（引火性液体）とは別の類だが、性質比較として問われる。
• 金属粉の燃焼: アルミニウム粉・マグネシウム粉（第2類）は表面積が大きく燃えやすく、注水で水素を発生し危険。
• 腐食: 鉄の腐食（さび）は酸化で、配管・タンクの防食（塗装・電気防食）が必要。

【試験での位置づけ】

金属の反応性は物理化学でやや細かい論点（頻出度C）ですが、(1)イオン化傾向が大きいほど反応しやすい、(2)Na・Kは水と激しく反応して水素発生（禁水）、(3)金・白金は反応しにくい（さびにくい）、(4)水素より傾向の大きい金属は希酸と反応して水素発生、が問われます。引っかけは、イオン化傾向の大小と反応性を逆にする（本問のア・オ）、金・白金を反応しやすいとする（ウ）です。「傾向大＝激しく反応・Na/Kは水でアウト・金/白金は安定」を押さえれば確実です。

【各選択肢の発展補足】

• ア（正）: ナトリウム・カリウムは常温の水と激しく反応し水素を発生。
• イ（誤）: イオン化傾向が大きいほど反応しやすい。
• ウ（誤）: 金・白金はイオン化傾向が小さく酸化されにくい。
• エ（誤）: 鉄・亜鉛は希酸と反応して水素を発生する。
• オ（誤）: イオン化傾向の大きい金属ほど激しく反応する。

【根拠】確立した化学（金属のイオン化傾向・反応性）。

【補足】イオン化傾向が大きい金属ほど反応しやすい。Na・Kは水と激しく反応し水素発生（第3類禁水性）。金・白金は反応しにくい。水素より傾向の大きい金属は希酸と反応して水素発生。