解答にあたっては，下記の注意事項に従うこと。 数字をマークするように求められたときは，次の例に従ってマークせよ。 例 ．問題に ａ ｂ ｃ ｄ とあるとき， ａ ｂ ｃ ｄ 計算結果が ． ならば，四捨五入して をそれぞれマークせよ。 例 ．問題に C ａ H ｂ ｃ N ｄ O ｅ とあるとき， ａ ｂ ｃ ｄ ｅ 答えが C H NO ならば， をそれぞれマークせよ。 上の例のように， や もマークし，空欄を残さないこと。
解 答
用 紙
番 号
の解答用紙に解答しなさい。化
学
（理
工
学
部）
（薬
学
部）
（看
護
学
部）
問題は 点満点で作成しています。 ． ．Ⅰ
次の文を読み，問 ∼ に答えよ。（ 点） アボガドロ定数（ ． × Ａ ）は，化学において重要な定数である。このような非常に 大きい数を測定するには，一定の質量や体積に含まれる物質の分子の数を数えればよい。 ステアリン酸（分子式 C H O ）を蒸発しやすい溶媒に溶かし，この溶液を水面上に滴下す ると，図のように，水面でステアリン酸分子が密に並び，薄層（単分子膜）が形成される。この とき，ステアリン酸は， Ｂ のカルボキシ基を水中に， Ｃ の直鎖炭化水素基を空気中に向け て並んでいる。ステアリン酸 分子あたりの断面積を利用してアボガドロ定数を測定することが できる。 実験操作 操作Ⅰ：ステアリン酸 ． gを正確にはかりとり，シクロヘキサンで溶かして Ｄ に移し た。さらにシクロヘキサンを加えて全量を正確に mLにした。 操作Ⅱ：容器に水を入れ，墨汁を静かに ， 滴落とした。 操作Ⅲ：操作Ⅰのステアリン酸のシクロヘキサン溶液 ． mLを墨汁の中心に滴下した。 溶液が墨汁を押しのけて，水面に透明な膜を作り，中心にレンズ状の液体が観察でき た。 操作Ⅳ：レンズ状の液体が蒸発し，水面に単分子膜が広がったことを確認したのち，その面積 を測定すると S［cm ］であった。 ステアリン酸分子 分子の断面積 水面 図 解答にあたって必要ならば，次の数値を用いよ。 原子量 H ＝ ．，C ＝ ．，N ＝ ．，O ＝ ．，Cl ＝ ．，K ＝ ．，Cu ＝ ． 気体定数 R ＝ ． × Pa・L ／（K・mol）問 アボガドロ定数の単位 Ａ に該当するものをａ∼ｅから選んでマークせよ。
ａ．mol ｂ．mol− ｃ．g・mol ｄ．g・mol− ｅ．単位無し
問 Ｂ および Ｃ に該当する語句をそれぞれａ∼ｄから選んでマークせよ。 ａ．塩基性 ｂ．親水性 ｃ．疎水性 ｄ．双性イオン 問 Ｄ に最も適する実験器具をａ∼ｄから選んでマークせよ。 ａ．三角フラスコ ｂ．ビーカー ｃ．メスシリンダー ｄ．メスフラスコ 問 操 作Ⅰに よ っ て 調 製 さ れ た ス テ ア リ ン 酸 の シ ク ロ ヘ キ サ ン 溶 液 の モ ル 濃 度 を ａ ．ｂ × − ｃ mol／L と表すとき，ａ∼ｃに該当する数字をそれぞれマークせよ。 問 操 作Ⅳに よ っ て 調 製 さ れ た 単 分 子 膜 に 含 ま れ る ス テ ア リ ン 酸 の 物 質 量 を ａ ．ｂ × − ｃ molと表すとき，ａ∼ｃに該当する数字をそれぞれマークせよ。 問 操作Ⅳの単分子膜中のステアリン酸の質量を m［g］，ステアリン酸 mol あたりの質量 を M ［g／mol］，操作Ⅳの単分子膜の面積を S ［cm ］，ステアリン酸 分子あたりの断面積 を S ［cm ］とするとき，アボガドロ定数の測定値に該当するものをａ∼ｄから選んでマー クせよ。 ａ．m S M S ｂ． m S M S ｃ． M S m S ｄ． M S m S
Ⅱ
次の文を読み，問 ∼ に答えよ。（ 点） ①エタン，エチレンおよびアセチレンは炭素数が の炭化水素であり，このうちエチレンとア セチレンは不飽和炭化水素に分類される。このような炭化水素を完全燃焼させるとき，二酸化炭 素と水が生成する。 いま，エタン，エチレンおよびアセチレンをある比率で含む混合気体がある。この ②混合気 体 ． L（標準状態）に触媒と十分量の水素を加え完全に反応させたところ，標準状態で ． Lの水素が消費された。また， ③混合気体 ． L（標準状態）を完全燃焼させたところ ． kJ の熱が生じた。 問 下線部①の化合物群に関する記述として正しいものをａ∼ｄからすべて選んでマークせよ。 ａ．臭素水に通じると臭素の色が消えるのはエチレンのみである。 ｂ．同じ物質量を完全燃焼させるときに要する酸素量はエタンが最も多い。 ｃ．アセチレンは芳香族炭化水素に分類される。 ｄ．炭素間の結合の長さは，エタン＞エチレン＞アセチレンの順である。 問 下線部②で用いた混合気体の物質量を ａ ．ｂ ｃ mol と表すとき，ａ∼ｃに該当する 数字をそれぞれマークせよ。 問 混合気体のエチレンおよびアセチレンの物質量をそれぞれ X および Y と表すとき，下線 部②の反応に使われた水素の物質量は下式で表される。ａ∼ｄに該当する数字をそれぞれ マークせよ。 X ＋ ａ Y ＝ ｂ ．ｃ ｄ mol 問 下線部③の混合気体の各気体の存在比をエタン：エチレン：アセチレン＝ ａ ： ｂ ： ｃ で表すとき，ａ∼ｃに該当する数字をそれぞれマークせよ。ただし，各気体の存在比は最も 簡単な整数比で表すものとし，エタン，エチレンおよびアセチレンの燃焼熱は，それぞれkJ／mol， kJ／mol， kJ／mol とする。
問 下線部③の完全燃焼で消費された酸素の物質量を ａ ．ｂ ｃ × − ｄ molと表すと き，ａ∼ｄに該当する数字をそれぞれマークせよ。
Ⅲ
次の文を読み，問 ∼ に答えよ。（ 点） 一定温度で，一定量の溶媒に溶ける溶質の量には限度があり，溶質がこの限度まで溶けた溶液 のことを飽和溶液という。また，一定量の溶媒に溶ける溶質の最大限の量を溶解度といい，固体 の溶解度は，一般に，溶媒（水） gに溶ける溶質の最大限の質量をグラム単位で表す。 また，物質 mol を多量の溶媒に溶解するときに発生する，あるいは吸収される熱を溶解熱と いい，硝酸カリウムが水に溶けるときの溶解熱は式（ ）のように表される。 KNO（固）＋ aq ＝ KNO aq − kJ ………（ ） いま，塩化カリウムと硝酸カリウムの水に対する溶解度を調べたところ，表に示す結果が得ら れた。 温度 物質名 ℃ ℃ ℃ ℃ 溶解度 （水） KCl KNO 表 問 ℃の水 gに塩化カリウムを溶解させて調製した飽和溶液を ℃に冷却したとき， 析出する固体の質量は ａ ｂ g である。ａおよびｂに該当する数字をそれぞれマークせよ。 問 ℃の硝酸カリウムの飽和水溶液のモル濃度を ａ ．ｂ mol／L と表すとき，ａおよびｂ に該当する数字をそれぞれマークせよ。ただし， ℃の硝酸カリウムの飽和水溶液の密度を ． g／cm とする。 問 ℃の硝酸カリウムの飽和溶液の質量パーセント濃度を ａ ｂ ％と表すとき，ａおよ びｂに該当する数字をそれぞれマークせよ。 問 ℃の 質 量 パ ー セ ン ト 濃 度 ％の 塩 化 カ リ ウ ム 水 溶 液 gに は，さ ら に 最 大 で ａ ｂ g の塩化カリウムが溶ける。ａおよびｂに該当する数字をそれぞれマークせよ。問 塩化カリウムの飽和溶液に塩化水素を通じるときの変化として最も適するものをａ∼ｄか ら選んでマークせよ。ただし，溶液の温度は一定とする。 ａ．水素イオン濃度が高くなるため，塩化カリウムの溶解度が大きくなる。 ｂ．水素イオン濃度が高くなるため，塩化カリウムが析出する。 ｃ．塩化物イオン濃度が高くなるため，塩化カリウムの溶解度が大きくなる。 ｄ．塩化物イオン濃度が高くなるため，塩化カリウムが析出する。
Ⅳ
次の文を読み，問 ∼ に答えよ。（ 点） 濃度既知の酸（または塩基）を用いて，濃度不明の塩基（または酸）の濃度を求めることを中 和滴定といい，酸と塩基が過不足なく反応して，中和反応が完了する点を中和点という。中和点 を知る方法の一つにフェノールフタレイン（PP，変色域：pH ．∼ ．）やメチルオレンジ （MO，変色域：pH ．∼ ．）のような pH 指示薬を用いる方法がある。中和滴定の過程を理解 するため，実験Ⅰ∼Ⅲを行った。 実験Ⅰ： ． mol／L の塩酸 mLを正確にはかりとり， ． mol／L の水酸化ナトリウム水 溶液で滴定した。 実験Ⅱ： ． mol／L の硫酸 mLを正確にはかりとり， ． mol／L の水酸化ナトリウム水 溶液で滴定した。 実験Ⅲ： ． mol／L の酢酸 mLを正確にはかりとり， ． mol／L の水酸化ナトリウム水 溶液で滴定した。 問 実験Ⅰの中和点における水酸化ナトリウム水溶液の滴定量を ａ ｂ mL と表すとき，ａ およびｂに該当する数字をそれぞれマークせよ。 問 実験Ⅰにおいて，中和点よりも ． mL（ 滴）多く水酸化ナトリウム水溶液を滴下し たときの溶液の ℃における pH に最も近い数値をａ∼ｇから選んでマークせよ。ただし，滴分の体積変化は無視できるものとし，また，log ＝ ． ，log ＝ ． ，log ． ＝ ． とし， ℃における水のイオン積は ． × −（mol／L） とする。
ａ． ． ｂ． ． ｃ． ． ｄ． ｅ． ｆ． ｇ．
問 実験Ⅱの中和点の半分量の水酸化ナトリウム水溶液を滴下したときの試料溶液の pH に最 も近い pH を示す水溶液をａ∼ｅから選んでマークせよ。
ａ． ． mol／L 塩酸 ｂ． ． mol／L 塩酸 ｃ． ． mol／L 硫酸
ｄ． ． mol／L 硫酸ナトリウム水溶液 ｅ． ． mol／L 水酸化ナトリウム水溶液
問 実験Ⅰ∼Ⅲのうち，中和点の pH が最も高い値を示すのはどれか。ａ∼ｄから選んでマー クせよ。
問 実験Ⅲに用いる pH 指示薬として適するものをａ∼ｄから選んでマークせよ。 ａ．フェノールフタレイン（PP） ｂ．メチルオレンジ（MO） ｃ．PP と MO のどちらでもよい ｄ．PP と MO のどちらも不適 問 ． mol／L の酢酸の pH を ａ ．ｂ と表すとき，ａおよびｂに該当する数字をそれぞ れマークせよ。ただし，このときの酢酸の電離度α ＝ ． とし，log ． ＝ ． とする。
Ⅴ
次の文を読み，問 ∼ に答えよ。（ 点） 炭素数 の単糖類には，グルコースやフルクトースなどがある。 グルコースは無色の結晶で，結晶中では 員環の環状構造で存在し，α 型と β 型の 種類の 異性体がある。水溶液中ではこの 種の環状構造の分子の他に鎖状構造の分子も存在し， 種の異性体の平衡混合物となる。このうち鎖状構造のグルコース分子（図中Ⅱ）が部分構造 ア をもつため，水溶液は 性を示す。 フルクトースはグルコースの 異性体で，最も甘味の強い糖である。フルクトース分子は 結晶中では Ａ 員環の環状構造をしているが，水溶液中では鎖状構造のものと Ａ 員環および Ｂ 員環の環状構造のものが存在し，それぞれα および β 型を考慮すると， Ｃ 種の異性体の 平衡混合物となる。このうち，鎖状構造のフルクトース分子（図中Ⅴ）が部分構造 イ をもつ ため，水溶液は 性を示す。 ①∼⑥の数字は分子中の 各炭素原子につけた番号 ⑥ ② ⑤ ③ ① ④ ア イ ⑥ ② ⑤ ③ ① ④ 二糖類は，その水溶液が 性を示すものと示さないものに分けられる。例えば，マルトー スはα グルコースの C ① の OH 基と，α または β グルコースの C ④ の OH 基で 結合し た構造をもち，水溶液は 性を示す。一方，スクロースは 員環構造のα グルコースの C Ｄ の OH 基と 員環構造のβ フルクトースの C Ｅ の OH 基で 結合した構造をもつ ため，水溶液は 性を示さない。問 ∼ に最も適する語句をそれぞれａ∼ｊから選んでマークせよ。ただし，必要な らば繰り返し選んでよい。 ａ．エステル ｂ．塩基 ｃ．還元 ｄ．幾何 ｅ．アミド ｆ．グリコシド ｇ．構造 ｈ．酸 ｉ．酸化 ｊ．立体 問 次の糖類のうち 性を示すものをａ∼ｅからすべて選んでマークせよ。 ａ．アミロース ｂ．アミロペクチン ｃ．セルロース ｄ．セロビオース ｅ．ラクトース 問 Ａ ∼ Ｅ に該当する数字（ＤおよびＥはそれぞれ糖の炭素の番号）をそれぞれマーク せよ。 問 部分構造 ア および イ に該当するものをそれぞれａ∼ｈから選んでマークせよ。 ａ．−CH OH ｂ．−CHO ｃ．−COOH ｄ．−CO−CH OH ｅ．−CH（OH）−CH OH ｆ．−OH ｇ．−CH −CH OH ｈ．−CH（OH）−CH
問 マルトースとスクロースの構造式をそれぞれａ∼ｆから選んでマークせよ。 ａ． ｄ． ｂ． ｃ． ｅ． ｆ． 問 スクロース ． g を酵素で完全に加水分解した後，この反応液にフェーリング液を加え て加熱したところ赤色沈殿が ａ ．ｂ ｃ g 生成した。ａ∼ｃに該当する数字をそれぞれ マークせよ。ただし，スクロースの加水分解および単糖とフェーリング液との反応は ％
