令和5年度技術士第一次試験問題［基礎科目］　問Ⅰ-4-1　原子の質量数、電子、陽子に関する記述

### 問題の検討 「原子に関する次の記述のうち、適切なものはどれか。ただし、いずれの元素も電荷がない状態とする。」 #### 選択肢を確認： 1. \( ^{40}_{20} \text{Ca} \) と \( ^{40}_{18} \text{Ar} \) の中性子の数は等しい。 2. \( ^{35}_{17} \text{Cl} \) と \( ^{37}_{17} \text{Cl} \) の中性子の数は等しい。 3. \( ^{35}_{17} \text{Cl} \) と \( ^{37}_{17} \text{Cl} \) の電子の数は等しい。 4. \( ^{40}_{20} \text{Ca} \) と \( ^{40}_{18} \text{Ar} \) は互いに同位体である。 5. \( ^{35}_{17} \text{Cl} \) と \( ^{37}_{17} \text{Cl} \) は互いに同素体である。 ### 各選択肢の検討 1. **\( ^{40}_{20} \text{Ca} \) と \( ^{40}_{18} \text{Ar} \) の中性子の数は等しい。** – 中性子の数は、質量数から原子番号を引いた数です。 – \( ^{40}_{20} \text{Ca} \) の中性子の数：\( 40 – 20 = 20 \) – \( ^{40}_{18} \text{Ar} \) の中性子の数：\( 40 – 18 = 22 \) – 等しくないので誤り。 2. **\( ^{35}_{17} \text{Cl} \) と \( ^{37}_{17} \text{Cl} \) の中性子の数は等しい。** – \( ^{35}_{17} \text{Cl} \) の中性子の数：\( 35 – 17 = 18 \) – \( ^{37}_{17} \text{Cl} \) の中性子の数：\( 37 – 17 = 20 \) – 等しくないので誤り。 3. **\( ^{35}_{17} \text{Cl} \) と \( ^{37}_{17} \text{Cl} \) の電子の数は等しい。** – 電子の数は原子番号に等しい。 – どちらも原子番号17なので電子の数は等しい。 – 正しい記述。 4. **\( ^{40}_{20} \text{Ca} \) と \( ^{40}_{18} \text{Ar} \) は互いに同位体である。** – 同位体は同じ元素で中性子数が異なるものを指します。 – \( \text{Ca} \) と \( \text{Ar} \) は異なる元素なので同位体ではない。 – 誤り。 5. **\( ^{35}_{17} \text{Cl} \) と \( ^{37}_{17} \text{Cl} \) は互いに同素体である。** – 同素体は同じ元素で異なる分子形態（例：酸素分子 \( O_2 \) とオゾン \( O_3 \) ）を指します。 – これは異なる質量数を持つ同位体であり、同素体ではない。 – 誤り。 ### 結論 正しい選択肢は： \[ \boxed{3} \] \( ^{35}_{17} \text{Cl} \) と \( ^{37}_{17} \text{Cl} \) の電子の数は等しい。 [解答]③ 参考：過去問ドットコム

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