平成28年度 I-4-3

解説

この問題で問われていること

鉄、銅、アルミニウムの密度、電気抵抗率、融点の大小関係として、(ア)〜(オ)の中から正しい組合せを選ぶ問題。

解き方

① 覚える: 密度は銅(8.96)>鉄(7.87)>アルミニウム(2.70)、電気抵抗率は鉄>アルミニウム>銅(銅が最もよく通す)、融点は鉄(1538℃)>銅(1085℃)>アルミニウム(660℃)
② 密度=(イ)、電気抵抗率=(オ)、融点=(ア)
③ ③

正解が正しい理由

密度は、銅(約8.96g/cm³)>鉄(約7.87g/cm³)>アルミニウム(約2.70g/cm³)で、(イ)が該当する。電気抵抗率は、鉄(約9.7×10⁻⁸Ω・m)>アルミニウム(約2.7×10⁻⁸Ω・m)>銅(約1.7×10⁻⁸Ω・m)で、(オ)が該当する(銅は電気をよく通す)。融点は、鉄(約1538℃)>銅(約1085℃)>アルミニウム(約660℃)で、(ア)が該当する。したがって密度=(イ)、電気抵抗率=(オ)、融点=(ア)の③が正しい。

各選択肢について

• ① 密度が(ア)、電気抵抗率が(イ)、融点が(エ)となっており、いずれも誤り。
• ② 電気抵抗率と融点が(エ)となっている点が誤り。
• ③ 密度=(イ)、電気抵抗率=(オ)、融点=(ア)が、3金属の物性値の大小関係と一致しており、これが正答。
• ④ 密度が(ウ)、電気抵抗率が(ウ)、融点が(オ)となっており、いずれも誤り。
• ⑤ 密度が(ウ)となっている点が誤り。アルミニウムの密度は最も小さい。

覚えるべきポイント

鉄・銅・アルミニウムの物性の目安:密度は銅>鉄>アルミ、電気抵抗率は鉄>アルミ>銅(銅が最も導電性が高い)、融点は鉄>銅>アルミ(約1538℃、1085℃、660℃)。アルミは軽くて融点が低く、銅は導電性・熱伝導性に優れる。