〔注意事項〕 ．問題冊子が 冊，解答用紙冊子が 組配られていることを確認しなさい。 ．監督者の指示があるまで，問題冊子と解答用紙冊子を開いてはいけません。 ．問題冊子は ページからなっています。また，解答用紙冊子は解答用紙 枚，下書用 紙は 枚からなっています。監督者から解答開始の合図があったら，問題冊子，解答 用紙，下書用紙を確認し，落丁・乱丁および印刷の不鮮明な箇所などがあれば，手を あげて監督者に知らせなさい。 ．解答用紙には，受験番号を記入する欄がそれぞれ 箇所ずつあります。監督者の指示 に従って，すべての解答用紙（合計 枚）の受験番号欄（合計 箇所）に受験番号を必ず 記入しなさい。 ．問題冊子の白紙と余白は，適宜下書きや計算などに使用してよい。 ．問題冊子の ページ目に「解答に必要な注意事項」が書いてあります。それをよく読ん でから，解答しなさい。 ．解答は，必ず別紙「解答用紙」の指定された場所（問題番号や設問の番号・記号などが 対応する解答欄の中）に記入しなさい。なお，指定された場所以外や，裏面への解答 は採点対象外です。 ．解答用紙は，持ち帰ってはいけません。 ．問題冊子と下書用紙は，持ち帰りなさい。 平 成 年 度（後期日程） 入学者選抜学力検査問題
化
学
（ 分） Ｃｋ （ ）〔解答に必要な注意事項〕 ．SI 単位以外の単位の意味。 L＝ dm ＝ cm ．問題の計算に必要な場合，次の原子量や定数を用いよ。 原子量：H ＝ ．，C ＝ ，N ＝ ，O ＝ ，Br ＝ 気体定数：R ＝ ． × Pa・L／（K・mol）
Ⅰ
次の文（Ａ）を読んで，問 ∼問 に答えよ。また文（Ｂ）を読んで，問 ∼問 に答えよ。 （配点率 ％） （Ａ） 過マンガン酸カリウム KMnO は酸性溶液中では，酸化剤としてはたらき，その反応は式 ⑴で表される。 MnO −＋ H＋＋ e− !" Mn ＋＋ H O ⑴ これに対して，シュウ酸（COOH）は，還元剤としてはたらき，その反応は式⑵で表され る。 （COOH） !" CO ＋ H＋＋ e− ⑵ 酸化還元滴定の際には，還元剤の標準溶液として，シュウ酸水溶液が使用される。これは シュウ酸が空気中で安定であり，濃度を正確に調整できるからである。KMnO 水溶液は， 光に対して不安定で分解しやすく，長時間一定の濃度を保つことが難しいため， ① 使用する直 前に濃度のわかったシュウ酸標準溶液で滴定して，KMnO 水溶液の正確な濃度を決定して おく必要がある。 殺菌消毒剤として市販されているオキシドールは，過酸化水素の水溶液である。過酸化水 素は KMnO に対しては，還元剤としてはたらき，その反応は式⑶で表される。 H O !" O ＋ H＋＋ e− ⑶ このオキシドール中の過酸化水素の濃度を求めるために，次の実験を行った。 〔実験 〕 市販のオキシドール ． mL を，器具⒜を用いてメスフラスコにはかり取り， 水で 倍にうすめた。その水溶液 ． mL を，器具⒜でビーカーにはかり取り，希硫酸を 加えて酸性にした。この水溶液を，約 ℃に温めた後， ． mol／L の KMnO 水溶液を， 器具⒝を用いて滴下した。 ． mL を加えたところで， ② 終点に達した。 ― ― Ｃｋ （ ）（あ） （い） （う） （え） 図 滴定に使用する器具 問 実験 で使用した器具⒜および⒝を， 図 の（あ）∼（え）の中から最も適切なも のをそれぞれ一つずつ選んで，その記号 と名称を書け。 問 下線部①に関して，硫酸酸性水溶液中において，シュウ酸と KMnO の間で起こる反応を 化学反応式で書け。 問 実験 の下線部②について，終点はどのような変化で判断できるか，簡潔に書け。 問 実験 で，溶液を酸性にするために，塩酸や硝酸を使用してはいけない。その理由として 正しいものを，次の①∼④の中から選べ。 ① 塩酸は酸化剤を消費し，硝酸は還元剤を消費するため。 ② 塩酸は還元剤を消費し，硝酸は酸化剤を消費するため。 ③ 塩酸は還元剤を消費し，硝酸も還元剤を消費するため。 ④ 塩酸は酸化剤を消費し，硝酸も酸化剤を消費するため。 問 実験 で用いた市販のオキシドール中の過酸化水素のモル濃度〔mol／L〕を計算し，小数点 第 位まで書け。ただし計算過程も書くこと。
（Ｂ） ⒜ ⒝ ⒞ 0.60 0.00 0.0 1.0 2.0 3.0 Pa 7 0.80 0.74 1.00 1.20 〔×10 〕 図 Kにおける圧力 P と実在気体の Z の関係 実在気体の理想気体からのずれを表す指標 Z は，式⑷で定義される。ここで，P は圧 力，V は体積，n は物質量，R は気体定数，T は絶対温度を表す。 Z ＝ PV nRT ⑷ 理想気体の場合，Z の値は常に となるのに対し，実在気体では，圧力および温度によっ て Z の値が常には とならない。これは，実在気体の分子自身の大きさを無視できず，ま た，気体分子の間に（ア）がはたらくために生じる。このとき，分子の大きさは気体の（イ）を 増大させるのに対し，（ア）は気体の（イ）を減少させる効果をもつ。 一方，実在気体であっても，ある温度と圧力のもとでは Z の値が に近づき，理想気体 に近いふるまいをする。例えば， 気体の圧力が（ウ）くなると分子間 の距離が大きくなるので，（ア）が 弱くなるとともに，分子自身の大 きさの影響を無視できるようにな る。また，気体の温度が（エ）くな ると分子の（オ）のエネルギーが大 きくなるため，（ア）の影響を無視 できるようになる。 molのメタン，エタン，およ びプロパンについて， Kにお ける圧力 P〔Pa〕と Z の関 係 を 図 （曲線⒜∼⒞）に示す。 問 （ア）∼（オ）にあてはまる適切な語句を書け。 問 図 の曲線⒞について，圧力 P が ． × Paのときの体積 V〔L〕を有効数字 桁で答 えよ。ただし，計算過程も書くこと。 問 図 の曲線⒜，⒝，⒞は，メタン，エタン，プロパンのどの気体であるか。それぞれ化学 式で答えよ。また，そのように考える理由を 字程度で書け。 ― ― Ｃｋ （ ）
Ⅱ
次の文を読んで，問 ∼問 に答えよ。有機化合物および高分子化合物の構造式は，記入例に ならって書け。 （配点率 ％） H H H O C C C CH2 CH HO 2 O O C C O CH3 CH3 有機化合物の記入例 高分子化合物の記入例 有機化合物 A ∼ D の混合物を図 に示す手順で分離した。まず，有機化合物 A ∼ D を含むジ エチルエーテル溶液を分液ろうとに入れ，希塩酸を加えて振り混ぜた。しばらく分液ろうとを静 置すると，溶液が二つの層に分かれたので，エーテル層①と水層②を分離した。次にエーテル層 ①を分液ろうとに入れ，炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて振り混ぜた。静置後，エーテル層③ と水層④を分離した。最後にエーテル層③を分液ろうとに入れ，水酸化ナトリウム水溶液を加え て振り混ぜた。静置後，エーテル層⑤と水層⑥を分離した。 有機化合物 A ∼ D の ジエチルエーテル溶液 希塩酸 エーテル層① 水層② エーテル層③ 水層④ エーテル層⑦ 水層⑧ 炭酸水素ナトリウム水溶液 エーテル層⑤ 水層⑥ 水酸化ナトリウム水溶液 希塩酸 水酸化ナトリウム水溶液 化合物 A 化合物 B 化合物 D エーテル層⑨ 水層⑩ 塩酸 化合物 C 図 有機化合物 A ∼ D の分離 問 水層②に水酸化ナトリウム水溶液を加えて塩基性としたのち，さらにジエチルエーテルをCH3 N N OH 化合物 F 問 水層④に希塩酸を加えたところ，分子式が C H O である芳香族化合物 B が白色の固体 として得られた。化合物 B を ℃付近まで加熱すると，分子内で脱水反応がおこり，分 子式が C H O である化合物 H を生成した。化合物 B および H の構造式を書け。 問 化合物 B には，官能基の位置が異なる異性体として化合物 I と化合物 J が存在する。化合 物 J は，エチレングリコールとの縮合重合によって，飲料水の容器などに用いられている 高分子化合物（ア）を生成する。この縮合重合反応の化学反応式を，高分子化合物（ア）の重合 度を n として書け。また，化合物 I の構造式と高分子化合物（ア）の名称を答えよ。 問 水層⑥に塩酸を加えて酸性にしたのち，ジエチルエーテルを加えて分離を行った。ジエチ ルエーテル層⑨からは，分子式が C H O である芳香族化合物 C が得られた。化合物 C の 水溶液に，塩化鉄（Ⅲ）の水溶液を加えると溶液の色が（イ）色に変化した。また，化合物 C に十分な量の濃硫酸と濃硝酸の混合物（混酸）を加えると，火薬の原料となる化合物 K が得 られた。化合物 C は合成樹脂の原料として広く用いられており，酸触媒の存在下でホルム アルデヒドと反応させると，（ウ）とよばれる生成物が得られる。一方，化合物 C とホルム アルデヒドを塩基触媒の存在下で反応させると，（エ）とよばれる生成物が得られる。（ウ）や （エ）は，さらに加熱することにより（オ）になる。ただし，（ウ）から（オ）をつくる時には，硬 化剤の添加が必要である。化合物 C および化合物 K の構造式を書け。また，文中の（イ）∼ （オ）にあてはまる適切な語句または物質名を書け。 問 エーテル層⑤からは，メチレン基（−CH −）を 個含む炭素と水素のみからなる化合物 D（分子量 ）が得られた。この化合物 D ． g に臭素（分子量 ）を反応させたところ， ． g の臭素が消費され，化合物 L が得られた。化合物 D と L の構造式を書け。なお，化合 物 L の構造式に関しては，幾何異性体は考慮しなくてもよい。 （以 上） ― ― Ｃｋ （ ）
