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化   学 ②(工・応用生物・生命健康科・現代教育学部)

( 解答番号 1 ~ 31 )

次の問い(問1~7)に答よ。ただし,原子量は H=1.0,O=16.0 とし,標準状態における気体 のモル体積は 22.4 L/mol とする。

問1 電子配置が次の①~③の様に模式的に表される原子の中で,イオン化エネルギーが最も小 さいものは〔 A 〕,電子親和力が最も大きいものは〔 B 〕,室温で単原子分子として存在 するものは〔 C 〕である。

文中の〔 A 〕,〔 B 〕および〔 C 〕に入れる番号の組み合わせとして最も適当なものを,

下の解答群のア~カのうちから一つ選べ。 1

10+ 11+

9+

② ③

1 の解答群

A B C

ア ① ② ③

イ ① ③ ②

ウ ② ③ ①

エ ② ① ③

オ ③ ① ②

化   学 ②(工・応用生物・生命健康科・現代教育学部)

問2 次の⒜~⒞に示した水溶液の pH を大きい順番に並べると, 2 となる。 2 に入れ るのに最も適当なものを,下の解答群のア~カのうちから一つ選べ。

⒜ 0.01 mol/L の塩酸(電離度は 1.0)

⒝ 0.05 mol/L の酢酸水溶液(電離度は 0.02)

⒞ 0.05 mol/L の硫酸(電離度は 1.0)

2 の解答群

ア a > b > c イ a > c > b ウ b > a > c エ b > c > a オ c > a > b カ c > b > a

問3 メタン CH4とプロパン C3H8の混合気体を,十分な酸素で完全燃焼させたとき,水が 252 g,

二酸化炭素CO2が 224 L(標準状態)生成した。これより,燃焼前の混合気体中には,CH4が 3 mol,C3H8が 4 mol 含まれていたことがわかる。 3 および 4 に入れるのに 最も適当な数値を,次の解答群のア~カのうちから一つずつ選べ。

3 , 4 の解答群

ア 1.00 イ 2.00 ウ 2.50 エ 3.00 オ 10.0 カ 14.0

問4 次の⒤~ⅳの記述は,単体の金属ADの性質を示したものである。なお,A~Dは,

マグネシウム,銅,スズ,金のいずれかである。A~Dの組み合わせとして最も適当なものを,

下の解答群のア~カのうちから一つ選べ。 5

⒤ Aは熱濃硫酸と反応し,二酸化硫黄を発生する。

ⅱ BとCは塩酸に溶けて水素を発生する。

ⅲ Bは高温の水蒸気と反応して水素を発生する。

ⅳ D以外は,乾燥空気中の強熱により酸化される。

5 の解答群

A B C D

ア マグネシウム 銅 スズ 金

イ 銅 金 マグネシウム スズ

ウ 銅 マグネシウム スズ 金

エ スズ 金 マグネシウム 銅

オ スズ マグネシウム 銅 金

カ 金 スズ マグネシウム 銅

問5 次の⒜~⒡に示す塩のうち,その水溶液が塩基性を示すものは 6 個ある。 6 に入 れるのに最も適当な数を,下の解答群のア~カのうちから一つ選べ。

⒜ CH3COONa ⒝ Na2SO4 ⒞ Na2CO3 ⒟ CuCl2

⒠ NH4NO3 ⒡ KNO3 6 の解答群

ア 1 イ 2 ウ 3 エ 4 オ 5 カ 6

問6 次の⒤~ⅳは,無機化合物ADについて記述したものである。なお,A~Dは,

CaCO3,Ca(OH)2,NaCl,NaHCO3のいずれかである。A~Dの組み合わせとして最も適当 なものを,下の解答群のア~カのうちから一つ選べ。 7

⒤ Aは重曹と呼ばれ,加熱により分解し二酸化炭素を発生する。

ⅱ Bは石灰水に二酸化炭素を吹き込んだときに生じる沈殿である。

ⅲ Cは消石灰とも呼ばれる。さらし粉やしっくいの原料である。

ⅳ Dは食塩の主成分である。水酸化ナトリウムの原料としても使われる。

7 の解答群

A B C D

ア CaCO3 Ca(OH)2 NaCl NaHCO3 イ CaCO3 NaHCO3 Ca(OH)2 NaCl ウ Ca(OH)2 NaHCO3 CaCO3 NaCl エ NaCl CaCO3 Ca(OH)2 NaHCO3

オ NaHCO3 CaCO3 Ca(OH)2 NaCl カ NaHCO3 Ca(OH)2 NaCl CaCO3

問7 次の①~⑤の反応のうち,酸化還元反応は 8 である。 8 に入れるのに最も適当な ものを,下の解答群のア~コのうちから一つ選べ。

① KOH + HNO3 KNO3 + H2O

② 2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2

③ Cu(OH)2 + H2SO4 CuSO4 + 2H2O

④ NH3 + HCl NH4Cl

⑤ 2KI + H2O2 + H2SO4 I2 + 2H2O + K2SO4

8 の解答群

ア ①と② イ ①と③ ウ ①と④ エ ①と⑤ オ ②と③ カ ②と④ キ ②と⑤ ク ③と④ ケ ③と⑤ コ ④と⑤

次の文章を読み,下の問い(問1~7)に答えよ。ただし,原子量は H=1.0,C=12.0,O=16.0 とする。

市販の食酢には主成分として酢酸が含まれる。食酢中の酸成分がすべて酢酸であると仮定し,

酢酸濃度を求めるために以下の操作によって中和滴定を行った。

<操作1>  0.0500 mol/L の シ ュ ウ 酸標準溶液 を つ く る た め に, シ ュ ウ 酸二水和物

(COOH)2・2H2O をビーカーに量り取り,50 mL 程度の純水を加えて完全に溶か した後,容量 100 mL のガラス器具 Aに移した。ビーカー内を少量の純水で洗い,

その洗液もガラス器具 Aに入れ,標線まで純水を加えた。

<操作2>  操作1で調製したシュウ酸標準溶液 10.0 mL をガラス器具 Bで正確に量り取っ て,コニカルビーカーに移し,pH 指示薬を数滴加えた。このコニカルビーカー へ濃度不明の水酸化ナトリウム水溶液を,ガラス器具 Cを用いて滴下したとこ ろ,10.0 mL 滴下したときにコニカルビーカー内の水溶液の色が変化し中和点を 得た。

<操作3>  食酢 10.0 mL をガラス器具 Bで正確に量り取って容量 100 mL のガラス器具 A へ移し,標線まで純水を加えて希釈した。その後,この希釈した溶液 10.0 mL を ガラス器具 Bで正確に量り取って,コニカルビーカー(操作2で用いたコニカル ビーカーとは異なる)に移した。

<操作4>  操作3のコニカルビーカーに操作2と同じⅰpH 指示薬を数滴加えた後,これに ガラス器具 Cを用いて操作2と同じ水酸化ナトリウム水溶液を滴下したとこ ろ,7.00 mL 滴下したときにコニカルビーカー内のⅱ水溶液の色が変化し中和点 を得た。

問1 操作1で量り取ったシュウ酸二水和物の質量は 9 g である。 9 に入れるのに最も 適当な数値を,次の解答群のア~カのうちから一つ選べ。

9 の解答群

ア 0.225 イ 0.315 ウ 0.450 エ 0.630 オ 4.50 カ 6.30

問2 ガラス器具 ACの組み合わせとして最も適当ものを,次の解答群のア~カのうちから 一つ選べ。 10

10 の解答群

ガラス器具 A ガラス器具 B ガラス器具 C

ア ビュレット ホールピペット メスフラスコ

イ ビュレット メスフラスコ ホールピペット

ウ ホールピペット メスフラスコ ビュレット

エ ホールピペット ビュレット メスフラスコ

オ メスフラスコ ビュレット ホールピペット

カ メスフラスコ ホールピペット ビュレット

問3 ガラス器具 ACのうち,内部が純水でぬれたまま使用できるものと,内部が純水でぬ れたまま使用すると中和滴定において正確な濃度を求めることができなくなるものがある。純 水でぬれたまま使用できるものとぬれたまま使用できないものの組み合わせとして最も適当な ものを,次の解答群のア~カのうちから一つ選べ。 11

11 の解答群

ぬれたまま使用できるもの ぬれたまま使用できないもの

ア A と B C

イ B と C A

ウ A と C B

エ A B と C

オ B A と C

カ C A と B

問4 操作2から求められた水酸化ナトリウム水溶液の正確な濃度は 12 mol/L である。

12 に入れるのに最も適当な数値を,次の解答群のア~カのうちから一つ選べ。

12 の解答群

ア 0.0100 イ 0.0250 ウ 0.0500 エ 0.0750 オ 0.100 カ 0.125

問5 下線⒤の pH 指示薬と下線ⅱの色の変化の組み合わせとして最も適当なものを,次の解答 群のア~クのうちから一つ選べ。 13

13 の解答群

i ii

ア メチルオレンジ 無色から淡赤色

イ メチルオレンジ 淡赤色から無色

ウ メチルオレンジ 淡赤色から橙黄色

エ メチルオレンジ 橙黄色から淡赤色

オ フェノールフタレイン 無色から淡赤色

カ フェノールフタレイン 淡赤色から無色

キ フェノールフタレイン 淡赤色から橙黄色

ク フェノールフタレイン 橙黄色から淡赤色

問6 操作3における中和滴定前のコニカルビーカー内の水溶液は〔 a 〕性で,操作4におい て中和点を得たときのコニカルビーカー内の水溶液は〔 b 〕性である。〔 a 〕と〔 b 〕に 入れるのに最も適当な組み合わせを,次の解答群のア~カのうちから一つ選べ。 14

14 の解答群

a b

ア 塩基 塩基

イ 塩基 酸

ウ 塩基 中

エ 酸 塩基

オ 酸 酸

カ 酸 中

問7 中和滴定の結果から求められる市販の食酢中の酢酸のモル濃度は 15 mol/L である。こ の食酢の密度は 1.00 g/cm3であった。したがって,質量パーセント濃度は 16 %である。

15 および 16 に入れるのに最も適当な数値を,次のそれぞれの解答群のア~カのうちか ら一つずつ選べ。

15 の解答群

ア 0.0700 イ 0.280 ウ 0.350 エ 0.420 オ 0.630 カ 0.700

16 の解答群

ア 0.420 イ 1.68 ウ 2.10 エ 2.52 オ 3.78 カ 4.20

次の文章⑴,⑵を読み,下の問い(問1~8)に答よ。ただし,原子量は H=1.0,C=12.0 とし,

標準状態における気体のモル体積は 22.4 L/mol とする。

⑴ メタン,二酸化炭素,水の生成熱を表す熱化学方程式は次のとおりである。

C(黒鉛) + 2H(気)2 =CH(気) 4 + 75 kJ ① C(黒鉛) + O(気)2 =CO(気) 2 + 394 kJ ② H(気) 2 + 12 O(気)2 =H2O(液) + 286 kJ ③

ま た,H‒H 結合,C‒H 結合,O=O 結合 の 結合 エ ネ ル ギ ー は, そ れ ぞ れ 436 kJ/mol,

413 kJ/mol,498 kJ/mol である。

問1 標準状態で 33.6 L のメタンがある。これを完全燃焼させたときに発生する熱量は 17 kJ である。 17 に入れるのに最も適当な数値を,次の解答群のア~カのうちから一つ選べ。

17 の解答群

ア 446 イ 594 ウ 891 エ 1337 オ 1782 カ 2228

問2 メタン 8.00 g を完全に原子に分解するのに必要なエネルギーは 18 kJ である。 18 に入れるのに最も適当な数値を,次の解答群のア~カのうちから一つ選べ。

18 の解答群

ア 413 イ 826 ウ 1239 エ 1652 オ 2065 カ 2478

問3 水の蒸発熱は 44 kJ/mol である。この値を用いると,水分子の O‒H の結合エネルギーは 19 kJ/mol と計算できる。 19 に入れるのに最も適当な数値を,次の解答群のア~カの うちから一つ選べ。

19 の解答群

ア 464 イ 508 ウ 588 エ 927 オ 1015 カ 1176

⑵  Al3+,Ag+,Ca2+,Cu2+,K+,Zn2+の6種類の金属イオンを含む混合溶液に,次に示す①~

⑤の操作を順次行ったところ,各操作において沈殿⒤~⒱が生じ,操作完了後にはろ液ⅵが 残った。

沈殿ⅰ

Al3+,Ag+,Ca2+,Cu2+,K+,Zn2+

①希塩酸を加える

沈殿ⅱ

②ろ液に硫化水素を通じる

沈殿ⅲ

③ろ液を煮沸,放冷後に多量の  アンモニア水を加える

沈殿ⅳ

④ろ液に硫化水素を通じる

沈殿ⅴ ろ液ⅵ

⑤ろ液に炭酸アンモニウム  水溶液を加える

問4 沈殿⒤として最も適当な物質を,次の解答群のア~カのうちから一つ選べ。 20

20 の解答群

ア AlCl3 イ AgCl ウ CaCl2 エ CuCl2 オ KCl カ ZnCl2

問5 沈殿ⅱの色として最も適当なものを,次の解答群のア~オのうちから一つ選べ。 21 21 の解答群

ア 黒 イ 青白 ウ 淡桃 エ 白 オ 緑白