物理・化学 ※2019/4/26更新

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(1)2019.04.170e. 早稲田大学 2019 年度一般入試基幹・創造・先進理工学部. 化題. ．. 物理. 位4. 子. 2 0 1 9 年度 ( H3 1 1 3 0 0 1 7) 注意事項 1 . この問題冊子には、物理および化学の問題が印刷されています。受験票に記載されている理科解答パターンの問題のみを解答してください。解答生物物理化学パターン（別f l 間百付）. B. 。。. C. ×. A. 。。 ×. 。。 ×. 2 . この試験では、解答パターンが Aの受験生には、この間題冊子、記述解答用紙およびマーク解答用紙を配付します。解答パターンが BおよびCの受験生には、これらに加え「生物Jの問題冊子および記述解答用紙（生物その l、生物その 2）を配付します。 3.試験開始の指示があるまで、問題冊子および解答用紙には手を触れないでください。 4 . 物理の問題は ∼ ページ、化学の問題は ∼ ページに記載されています c 試験中に問題冊子の印刷不鮮明、ページの落丁乱寸および、解答用紙の汚娯等に気付いた場合は、手を挙げて監督員に知らせてください。 5 . 解答はすべて、 HBの黒鉛筆または HBのシャープペンシルで記入してください。 6 マーク解答用紙記入上の注意 ( 1 ) 印刷されている受験得号が、自分の受験番号と一致していることを確認したうえで、氏名欄に氏名を記入してください。 ( 2 ) マーク械にははっきりとマークしてください。また、前正する場合は、消しゴムで丁寧に、消し残しがないようによく消してください。. 29. 1 21 9. マークする時｜・良い G 悪いむ悪いマークを消す時 10 良い G 悪い G 悪い 7，記述解答用紙記入上の注意 ( 1）記述解答用紙の所定側（ 2カ所）に、氏名および受験番号を i E 磯に丁写に記入してください。 ( 2）所定欄以外に受験番号・氏名を記入した解答用紙は採点の対象外となる場合があります。 ( 3）受験番号の記入にあたっては、次の数字見本にしたがい、読みやすいように、正確に丁寧に記入してください。. ｜数字見本＼. o ¥I/2¥3¥4¥5¥6¥7¥8¥9¥. ( 4）受験番号は右詰めで記入し、余白が生じる場合でも. 受験番号の前に「O J を記入しないでくださいc. げY I・子！百卜卜 − ー！（例）. 3 8 お番＝字 1 13. s12 s1. 8 解答はすべて所定の解答槻に記入してください。所定欄以外に何かを記入した解答用紙は採点の対象外となる場合があります。 9 . 下書きは問題船子の余白を使崩してください s 1 0ー試験終了の指示が山たら、すぐに解答をやめ、筆記用具を霞き解答用紙を裏返しにしてくださいを 1 1 . 問題情子は持ち帰ってください。いかなる場合でも、解答用紙は必ず提出してくださいり. 1 2. 一一物化 l一一. 理.

(2) 物理（マーク解答問題）〔I〕以下の空欄にあてはまるものを各解答群から選び，マーク解答用紙の該当欄にマークせよ。 S）がある。現在．音源からは振動数／の音波が発図 1のように，右向きを正とする z軸上の X =0の位置に音源（せられている。音源の右側には，速さ. VRで遠ざかる反射板（ R）がある。音源、の左側には， X. れた集音マイク（ M）がある。音源の左半分には吸音カバーが取り付けられており. =-Lの位置に固定さ. 音源から発せられた音波は右側. にしか伝搬しなし、。時刻 t=0における音源と反射板の距離を L，音速を V とする。反射板の速さ. VRは音速. V より. も遅い。. 坤川ム。. -L. 上. 反射板（ R). L( t. 士. . .x. 0). 図1. 間 1 時刻 tニ Oに音源から発せられた音波が反射板に到達する時刻 hは I( 1 1I であり，時刻 t＝与に音源から発せ一一板に到達叫t 2は囚で、ある。反射板（市1 さーの振蜘古であり， V , VR, f を使って表すと｜. 3 ) ！となる。. ( 1）（と2）の解答群. a. v. L す. L V. 2vR. fL 一 V l. ! (V - V1J. L O. L. v ー一一＋一一一v~. C φ. 1 L f・一 f ＋一 V一十一；；； f L +VR. g. L. a V +2vR. ーV 一一一－一一一v~. 1 L f十一 V一 − 一t 一 ! R. fL +VR k / (V +VR). J.f(V - VR). ( 3）の解答群 V +VR a . 一守一f. b. V - VR V I. V d. 子- VRf. e. v. V十. VR. t. VR. 一一物化 2一一. C. V ~ / 十 VR. V - VR f’ V +v /. fL+V f (V -vR).

(3) 問 2 時友』：＝Oに音i ・原から発山出山刻 t＝」？に音源から発せられた音波が反射板で反射して集音マイクに到達する時刻九との時間差九一らは. 日で、抗 ( 4）の解答群. J ( ) L(2V+V V(V +V i J L(3V+1 匂） f . V(V+vR). L(2V - vR) V(V +v R ) L(3V-v R ) e V(V +VR) a. L(2V- vR) V(V v l { ) L(3V ιVrJ g. V(V -v ）且. b .. L(2V十 VR) V(V-v R ) L(3V +V R) h V(V - VR) d. C. ( 5 ）の解答群 a e. b .. ／. V ! (V +VR). V -V R JV I { V +V h f(V-v R ). V十 V R. 2. 7. c.. V f / (V - VR). d.. JV V -V R. g /(V +v RY. 続いて，図 2のように吸音カバーを外し，音源（ S）からの音波が集音マイク（ M）にも直接届くようにした c. M. マ一. 村静己. 音集. f. よ川. 川. 反射板（ R). L. i i1 , H 悶 −ーーーー争. ι. ’x 図2. 間 3 集ー（附fうなりを観測凶観測さオ山間たりのうなりの凹数は日で仏. ( 6）の解答群 a .. /V R v 2/V. e 一一一一一 R V +V !(V ＋むR). 2V. 2 / V R V 2/V f V -V H !(V 一目R ) 2V. f v R V +V R. b. /VR g. 一 V一一一−. -V R / (V -v R ). d. 2/VR. V +V R 2 /vR h . V -v R !(V 十 V R ). 2vR. 2v R. 開 4 さらに，集音マイクを一定の速度内で移動させたところ，移動を始める前と比べて 1秒間あたりのうなりの回…にいただし. O＜ α＜ lで仏ーの賠マイクの移動速町田で札. ( 7）の解答群 a (1十 α）V e .. （と）V α. C. f .. （勺立）V. 一一一物化 3一一一. g.. （α 1 )V. （与l )V. d .. 一(1 ＋ α）V.

(4) 原を，音 j 今度は，図 3のように右向きを正とする z軸上の X =0の位置に振動数を変えることのできる音源（ S）の z軸上に長さ cの気柱（開管）を設置した。いずれの気柱とも，剖管）を，右側l の左側の z軸上に長さ bの気柱（｜管は音源の方向を向いている。音速を V とし，関口端補正は無視できるものとする。. 一亡︶ b. 気. ←川中~叶. 気柱（開管）＼∼＿／. C. . x. iになったとこ間 5 青源の発する音波の振動数を十分に小さい値から徐々に大きくしていったところ，振動数がI ろで左 … 一動ー鳴が一。一となる o. −. bφ2/i V. C. V. d.. I i. 3V 4 / i. o t u. 4 / i V. a. v一 M. ( 8 ）の解答群. f .. 2V. g. 3 f i. 2 / i 3V. h. V 月 2. 間 6 音源の発する音波の振動数をさらに大きくしていったところ，左側の気柱は共鳴しなくなり振動数が？λ になったところで今度は右側の気柱が基本振動で共鳴した。右側の気柱の長さ cは，左側の気柱の長さ bの. 回一。 ( 9）の解答群. 問 7 音源の発する音波の振動数をさらに大きくしていったところ. k.. E. f .. 4 M一 5一 5. 1. e .. 凶 4一 5 5一. h‘. d .. 5一 387b. 目. C. 3一 5 5一 8. g. b.. 5一 2 5一 6. 司. 2一 567b. a. 左右の気柱が初めて問時に共鳴した。このとき. のー蜘左 …. 1 ( 同と（1 1）の解答群. 4. d. 5. e . 6. 1 2. 1 5. k 1 6. 一一 −！物化 4一一一. f .. 八リ. 1 0. C. ワム. 8. 3. ヴd. g.. LHLU. a . 2.

(5) 次に，図 4のように，移動可能な音源（ S）を用意して，位置 x=Oを中心に角振動数 ωで音源を z軸上で単振動さ引一. せた。このとき，時刻 tにおける音源の泣置はずs i nwt ，速度は V sCOSwtで、あった。ここで，%は正の値であり，音 ω J iVよりも小さい。また，音源の単振動の振動数ーは音波の振動数 f りも十分 γ 2 π 」よ」小さい。さらに，音源から十分に離れた位置 X =-Lおよび x = Lにそれぞれ集音マイク（ M1 . Mz）を設置した。集青マイク（ NU. 験惣 1iy 九. よ川二円＇.~s~. ' 争. x. L. 図4. 問 8 左側（x=-L）の鮪マイク（ …則される一は日. で抗. 同と（1 司の解答群. V w f i b .一 V一一一一s -V. Vh. 乱ー. 一 V ーー∼←−. -V s. (V +v 5) w J ; V一世s (V +Vs)h V. e. 1. f. (V +Vs)h V -v 5 抗）h h V +V s (V -v 5 )w! ; _ 5 V +v. Vh (V Vs)w 干名 g 5 V +v (V一V s ) J S k . V +V s. d. C. F らう − (V +V5)W (V -v 5) h . V. =0を中心に音源を単振動させたとき，左側の集音マイク M1 (. rニ − L）で最大振動数 /M.A , Xの音波が観測された時刻に，右側の集音マイク M2( x =L）では最小振動数f , n Nの音波が観測された。青. 問 9 図 4のように位置 X. 源が単振動する際の中心位肘 z軸上でずらして時刻 fにおける音源の位置が（引＋ ?sinwt ），速度が. 0. A凶の音波を観測することができた o. V5COSWtとなるようにしたところ，左むの集音マイクで同時に最大振動数. >0とするとき. X1. 最小川は. である o. 同の解答群 a. 2 1 l : wV. h 一 2 π ω V. 2wV b. π πV l 2w 目. wV C 宜. π ω 2V. wV 2 r r 2V k πω d. 一一物化 5一一. t φ. 1. 2rV 白J. ヱ. π ω. f .. πV 白J. V. m. 云亙. g.. π ω V. h 1 p 司 S H 3 − 一円 i p 1 4.

(6) 物理（記述解答問題） (I〕以下の問の答を解答用紙の該当欄に記入せよ。 .0）にピン O を刺した。ただし z執は水図 1のように，鉛直に立てられた壁に， 2次元座標を描き，その原点（ 0. 平方向， y軸は鉛直上向きを王とした。位置（ 0, 1）にもう一本のピン Pを刺し，これに長さ. uの糸の一端をつな. ぎ，糸のもうーんーの端には質量 m のおもりをつけ，おもりを位置（− U,1）に保持した。おもりを静かに手放したところ，おもりは Pを中心とする円弧に沿って落下した。なお，空気抵抗，糸の伸び縮み，ピンの太さとおもりの大きさは無視できるものとし重力加速度の大きさを gとする。. 問 1 おもりが最下点に達したときに，それまでに重力がおもりにした仕事と，糸がおもりにした仕事を求めよ。また，おもりが最F点を通過するときの速さを求めよ。. 問 2 おもりが最下点を通過すると．糸がピン O に引っかかるため，おもりは O を中心とする円弧に沿って反時計位向上方に運動した（図 2）。おもりが最ド点を通過する直前と直後の糸の張力を求めよ。. 間 3 おもりがさらに上方に運動し，y> Oとなったとき（函 3），おもりの速さを，糸と z軸のなす角度。を用い. て表せ。ただし糸はたわんでいないとする。. 間 4 おもりがさらに上昇を続けたところ，糸の張力が Oとなり，糸がたわみ始めた。このときの s i n eを求めよ。. 間 5 おもりは，糸がたわんだ状態でさらに上昇しその後下降した。おもりが最高点に達したときの運動エネルギ. ーと，最高点の y座標を求めよ。たわんだ糸はおもりの運動には何ら影響を与えず，おもり単独の運動と見なして良いものとする。. 第三のおもりとして，質量 αmの粘土のおもりを用意し（ただし σ＞ 0），長さ. rの糸を介してピン 0 につなぎ，位. 置（ 0,-1）に静置した（図 4。）位晋（− U,.f）に保持した第一のおもりを問 1と同じように静かに放したところ，このおもりはピン Pを中心とする半径. uの円弧に沿って運動し，第二のおもりと衝突した。衝突は完全非弾性衝突. であり，衝突後の二つのおもりは一体となってビン O を中心とする円弧に沿って上昇した。. 間 6 衝突して一体となった二つのおもりの衝突直後の速さと，この衝突にともなって運動エネルギ←の和がどれだけ減少したかを，衝突直前の第ーのおもりの速さ Voを使ヮて表せ。ただしこの衝突の前後においては近似的に水平方向の直線運動と見なせるものとする c. 次に，第三のおもりの材質を変え，第一のおもりと第二のおもりが完全弾性衝突をする場合を考える。第三のおもりの質量は αmとする。. 立後のそれぞれのおもりの速さと，この衝突にともなって運動エネルギーの和がどれだけ減少したかを，問 7 衝突1 衝突直前の第ーのおもりの速さ % を使って表せっただしこの衝突の前後においては近似的に水平方向の直線運動と見なせるものとする。. 問 8 碕突後の第二のおもりが，ピン（）を巾心とする円弧にそって上昇し，ピン Fに衝突するために σがみたすべ oを使わずに表せ。き条件ーを， V. 一一物化 6一一.

(7) 司川目立一 41M. ι22lid− n1 1 4. y. y. j j. , r. 工. , J. イ、 ,. l'. '. , , '. , ,. 図2. 図1. 毛. 主 , ,. 主 −. , , 1. 、. ' 号 '. , ,. ヨ. ¥ ！ , ,. y. ' I. 第ーのおもり（『 U.t. , ,. I I. (0,f). I '. ~. t 自噌 '. ピン（） , r. 第三のおもり. c o .n. 図3. 図4. 一一一物化 7一一年.

(8) 物理（記述解答問題）〔 E〕以下の問の答を解答用紙の該当欄に記入せよ。図 1のように，水平な面上に 2本の直線レールが間隔 fで平行に固定されており，その上に質量 M の金属棒がレールと垂院に置かれている。水平而には需i 立方向（紙面の裏から表の向き）に磁束密度の大きさ B の一様な磁場がかかっている。レ←ルは十分長く，金属棒は常にレールと垂直を保ったままレール上を滑らかに運動できる。図 1に示すように，レールには抵抗値 R の抵抗が接続されており，レールに沿って右向きを z軸の正の向き. p. 金属俸に沿っ. た方向で紙面上方を y輔の正の向き，水平面に垂直で紙面の裏から表の向きを z輸の正の i b Jきとする。レー Jレや金属棒の電気抵抗および摩擦は無視できるとして以下の問に答えよ c. まず金属棒をレール上に静止させた状態でレールの左端に起電力 E の電源を図 1のように接続したところ，金属 J 俸は動き出した。. 問 1 金属棒の速度が，z斡方向に uであったとき，回路に流れる電流はいくらか。ただし電流は金属棒を y軸正方向に流れる向きを正とする。. 問 2 このとき金属棒に働く力の x成分 Fはいくらか。. 間 3 十分時聞が経つと金属棒は一定の速度内となった c. v0を求めよ。. 金属棒が一定の速度 Voで運動しているとき，左端の電源を取り外し，代わりに充電されていないコンデンサーを接続した（図 2）。コンテ、ンサーの容量を C とする。. oをj 刊問 4 コンデンサ←の接続直後，回路に流れる電流はいくらか。金属棒を y軸正方向に流れる電流を正とし， V. いて答えよ。. f i tが流れ始めるとコンデンサーの極桜には電荷が蓄えられることになる。電i 間 5 微小時間間隔ムfにおいてコンデンサーのト側の極板 aに帯電している電気量がム Q だけ増加したとする。この時間間隔において流れる電流は一定とみなして，この間に金属棒が受けた力積 F ! : : : . tをム Q, 1 , B だけを聞いて表せ。. 回路に流れる電流は時間とともに変化し，コンデンサーに蓄えられる電気量も変化するが，コンデンサ←の上側の極板 aに帯電している電気量が Oから Q となる間に金属棒が受けた力積は，間 5のム Q を Q で置き換えることによって求まる。この力積によって金属棒の速度は変化し十分時間が経っと一定の値引となった。. 問 6 金属J俸の速度がー定の値引になヮたときにコンデンサーの極板 aに帯電している電気量はいくらかっ引を用いて表せ。. 間7. (tB) 2C一. oの何倍となるか。ただし，一つ函−. V1はむ. G. とし，αのみを用いて答えよ。. 一一物化 8.

(9) 司河. 11ィ. t とr 同. 用いて答えよ。釦：. 金属棒が一定の速度内となったところでコンテ、ンサーを取り外し，コンデンサーにたまった電荷は保ったまま，極板を反対にして（ Iに）接続した。すなわち，図 2で上側の極板は下側に，下側の板放は上イ日J. 問 9 十分時間が経っと金属棒は一定の速度 η となった。 V2とむlの比を問 7で定義した αのみを用いて表せ。. 金属捧が一定の速度内となったところで再度コンデンサーを取り外し，極板を反対にして接続し直した。その後時聞が十分経っと金属棒は一定の速度。3 となった。このように金属棒の速度が一定となる毎にコンデンサーの極板を反転して接続し直すことを繰り返した。コンデンサーを接続し直す直前の金属棒の速度を. VJ,V2，九一と表すことに. する。. 間1 0 n を自然数として，金属棒の速度内と. Voの比を，. 問 7で定義した αのみを用いて表せ。. i mv ，，を求めよ。問1 1 極限値 J. 金属棒. 質量 M. 抵抗R. B. 電源. B. ③. ④. ④. ④. ④ t. ④. レール. 図1. 抵抗R. 金属榛. B. ①. B. ④. ④. 容量 C. レール. 図2. 一一一物化 9一一一. ④. ⑥. ④. f. t d九三一刊日官官 J haJd6 一4r 、J4J15 J v p t. 問 8 コンデンサーを接続してから抵抗で消費されたエネルギーはどれだけか。間 7で定義した α と内， M のみを.

(10) 化学の問題は 1 2∼ 1 9 ページに記載されているこのページは下書きに使用してよい。. 一一物化 1 0 -.

(11) 化学の問題は 1 2∼ 1 9ページに記載されているこのべ←ジは下書きに使用してよい。. 物化1 1.

(12) 必要ならば，以下の数値を用いなさい。 H=1 . 0 , C=1 2. 0 , N=1 4 . 0.0=1 6. 0 , Naニ 23 . 0,S=3 2 . 1,Cl=3 5. 5. K=3 9 . l.Ca=40 . l .T i=479,Mn=5 4 . 9,Fe=55 . 9 , Sr 8 7. 6 二. 目. 気体定数 8 .3 1x103Pa・L/ (K ・mol) アボガドロ定数 6 . 02X 1 0お九no l ファラデ一定数凶9. 65× 1 0 4Cノノm o!. /2=1.41./3=1 .7 3，庁＝ 2. 24.l o g1 02=0. 3 0 1,1 og 1 03=0. 477. 化学（マーク解答問題）〔I〕次の（1) ∼（ 1 0）の文中，（ A ) ,( B ) ,( C ）にもっとも適合するものを，それぞれ A群， B群， C群の（イ）∼（ホ）から選び，マーク解答用紙の該当欄にマークしなさ l ハ。 (1) 多くの元素には複数の同位体が存在しそれらの同位体は（ A ）の数が異なる。自然界には，柑対質量 6 3の臼Cuと相対質量 65の“Cuが安定に存在する。1 . 0 0mol/L硫酸銅（I I）水溶液 500mLに 2本の白金電極を 00Aの電流を 25分間流した。（ B ）が進行し，他方の竜極では気体は発生せずに銅が O9 87g析挿入し， 2. 目. 出した。このことから，6 3 Cuと応Cuの存在比は，およそ（ C ）である。. A. （イ）価電子. B. （イ）正極では般化反応. （口）陽極では酸化反応、. （ニ）負極では還元反応、. （ホ）正採では還元反応. （イ） 9 ・1. ( /¥ ) 5 5. C. （口）原子殻. （口） 7 3. （ハ）中性子. （ニ）電子. （ニ） 3 :7. （ホ）陽子 ( /¥ ) l 陰板では還元反応. （ホ） 1 .9. (2) アルミニウムや亜鉛は，単体が酸の水溶液とも強塩基の水溶液とも反応することから（ A ）元素に分類さ. れる。ただし，（ B ）にアルミニウムを入れると表面に酸化皮膜ができそれ以上反応が進行しなくなる。またアルミニウムは，工業的には融解した（ C ）の中で酸化アルミニウムを電気分解して製造される。. A. （イ）金属. B. （イ）水酸化ナトリウム水溶液. （口） j 農アンモニア水. （ニ） j 農硝酸. （ホ）濃硫酸. （イ）シリカゲル. （口）石英. （ニ）氷晶石. （ホ）ミョウパン. c.. （口）遷移. （ハ）典型. （ニ）非金属. （ホ）両性農塩酸（ハ） i. （ハ）鉄鉱石. (3) アンモニアは，工業的には（ A ）により窒素と水素から触媒を用いて合成される。一方，実験室では， NH4 C l左 Ca( OH) 2を加熱して発生させ，その後（. B ）で捕集する。2 . 1 4gの NH4 C 1と十分な量の. Ca( OH ) 2を混合して加熱し，発生したすべてのアンモニアを水に溶かして 2 . 0Lの水溶液を得たc このアンモ. bは 1 . 8x 1 0 -5mo l / L.；（のイオ］ン積 Kw ニア水溶液の pH は（ C ）であるのなお，アンモニアの電離定数 K は1 . 0× 1 0-1 4mo l 2 ぺ. A. 去（イ）アンモニアソーダj. （口）オストワルト法. （ニ）接触法. ノーパー・ボッシュ法（ホ）、. B: （イ）ソーダ石灰で乾燥後，上方置換 ( ! ¥) 濃硫酸で乾燥後，上方置換. ( 1¥ ) クメン法. （口）ソーダ石灰で乾燥後，下方置換（二）濃硫酸で乾燥後，下方置換. （ホ）水で、洗浄後，水上置換. c ・. （イ） 3 . 2 2. （口） 7. 22. （ハ） 8. 7 8 一一物化12. . 22 （ニ） 9. 0. 7 8 （ホ） 1.

(13) (4) 下図は S r2 ＋と Tiいを含む酸化物の単位格子である。単位格子は立方体であり，Sr2 ＋は立方体の中心に，. ozは各辺の中点に位置する。単位格子中には，Ti4＋は. T i ' ！＋は立方体の各J J i点に，. （ A ）価含まれている。. 単位格子の l辺の長さは 0. 3 91nmなので，この酸化物の密度は（ B )g/ cm・ 1である。また，結晶中では， lつの Ti れから最も近い距離にある S r2 ＋の数は（ C ）個である。. @ )S r 2 + • T i ' 1 + •. A・（イ） 1. ( )2. （ロ） 2. （ハ） 3. （二） 4. （水） 8. B. （イ） 4. 65. （口） 5. 1 0. （ハ） 5. 5 4. （ニ） 6 . 4 3. （ホ） 6. 8 7. C. （イ） 1. （口） 4. （ハ） 6. （ニ） 8. （ホ） 1 2. (5) 以ー下の水溶液（ a）∼（ e）について考える。. (a) 塩化亜鉛水溶液. (b) 硝酸銀7 J q 容液. (d) 硫酸鉄（I I）水溶液. (e) 硫酸ナトリウム水溶液. (C ). 硝酸銅（ I I）水溶液. . K？喜i 夜を加えると沈殿が生じるのは（ A ）である。アンモニア水を加えたとき沈殿が生じ，塩化バリウム7 さらに過剰のアンモニア水を加えた後に沈殿が残るのは（. B ）である。酸性水溶液もしくは塩蒸性水溶液に. して硫化水素を通じたとき酸性水溶液と塩慕性水溶液で違いがみられるのは（ C ）である。. （口） dと e. A: （イ） d. （ホ） cとdと e. （ニ） bとdと e. s・（イ） C. 日. （イ） e. （ハ〕 aと dと e. （口） b. ( !¥ ). （口） aと c. （ハ） aとd. C. （ニ） d. （ホ） e. （ニ） bと c. （ホ） cと d. (6) 水の繁度は 27℃で 1 . 0g /c m : iであるので，水分子 H闘の体積はおよそ（ A ) m3である。塩化ナトリウム水溶液中で洛質は，（ B ）ために水分子の数倍以上の大きさがあるようにふるまう。このことから水溶液中の塩化物イオンやナトサウムイオンは，水分子の大きさの数倍程度の孔が多数雫いている半透膜をほとんど透過できない。この半透膜で仕切られた容器の片側に，0. 6 0 1 1 1 0 1 / L塩化ナトリウム水溶液を入れもう一方に純水を. 7℃ではおよそ（ C )Paの浸透圧が生じる。塩化ナトりウム水溶液側に（ C )Paよりも十入れるど，2 分に高い圧力をかけると. A. B. c ・. 純水側に水分子が移動する。これを利用して海水を淡水化することができる。. 0X 1 03 5 （イ） 3.. . 7× 1 0一3 0 （口） 1. . 7× 1 0・・ 2 1 （ニ） 1. 0× 1 02 : J （ホ） 3.. （イ）凝固点を降下させる. Uされている（ロ）水平. （ニ）チンダル現象を引き起こす. （ホ） i 弗点をヒ昇させる. 0X 1 05 （イ） 3.. .5X 1 0 6 （口） 1. . 5X 1 07 （ニ） 1. . 0× 1 07 （ホ） 3. 一一一物化1 3. QX 1 02 9 （ハ） 3.. （ハ）巾和されている. QX 1 0 6 （ハ） 3..

(14) (7) 硫黄の燃焼により二酸化硫黄または三酸化硫黄が生成する反応の熱化学方程式は，それぞれ① と②で表される。. 二酸化硫黄から三酸化硫黄が生成する③の反応熱 Q は，（ A ）凶である。. S（固） + 02（気） = S02（気） + 2 9 7k J. ①. 湘）＋？日）＝叫（気）＋却6k J. ②. S02（気）十い（気） =. s o3（気） +Q. ③. また触媒の存在下，密閉容器内において二酸化硫黄と酸素と三酸化硫黄は化学平衡に達する（④ ）。. 2S02+ 02工二三 2S03. ①. ④の平衡をもっとも効果的に右方向に移動させるためには，（ B ）する。二酸化硫黄 1 . 0 0m o lと酸素. 1 . 0 0m o lを，体積は無視できる微量の触媒とともに体積 1 0 0Lの密閉容器に入れ温度を 9 3 0℃に保ったととろ ④が平衡に達し，圧力が 1 . 9 0× 1 0 5Paになった。9 3 0℃での平衡定数. A. （イ） -198. B. （イ）. C. （口） -99. 9 9. （ハ）. κは. （ニ） 1 9 8. 圧力は低〈，温度は低く. （口）圧力は低く，温度は高く. （ニ）圧力は高く，温度は高く. （ホ〉圧力一定で，温度は高く. （イ） 0 . 0 6 9. （ハ） 1 . 3. （口）. 0 . 1 3. （ C )I ノmo！である。. （ホ） 6 9 3 （ハ）圧力は高く，温度は低く. （ニ） 6 . 9. （ホ） 1 3. (8) マルトースやスクロースは自然界に多く存在する二糖類である。一方＼下記の①∼⑤の二糖類はほとんど存在しない。 ①. ①. ①. ペ、、ーノ ¥. CH 向. OH H. 日間. t h ' 品，＼ i ：＿、判【. f ＜！寸＿！／トX. l. 1H. h. 叫. 占. i t. I m. h 6H. 結合をもっ化合物は，（ B ）種類ある。また① と①の関係は（. A. （ロ） ① と ③. B: （イ） 1. （口）. c:. （口）鋭｛象. （イ）幾何. 2. C ）異性体であるが， ④ と⑤の関係は. （ハ）. ③と④. （ニ）. （ハ）. 3. （ニ） 4. （ホ） 5. （ニ）構造. （ホ）立体. （ハ）光学. 物化1 4 一一. h 6H. ）であり， α グリコシド. ( C ）異性体ではない。. e. L ぬ叩. 【；. :_. H~. これらの中でフェーリング液に加えて加熱しでも赤色沈殿が生じないのは（. A: （イ） ① と. 0 x ;. yH. 1 ' i 6H. 6H. 叫 OH. 勺品'. 札 1 1 in 戸＼｜叫. ⑤. ① と⑤. （ホ）④と⑤.

(15) (9) 分子式が C3 H1 0 0で表されるベンゼン環をもっ 7 ! ; ＇呑族化合物について可能な構造異性体と光学異性体をすべて J. 考える。それらの中で，ナトリウムと反応して水素を発生するが水酸化ナトリウム水溶液と反応しない化合物群. Xには（ A ）種類の化合物が存在する。一方，ナトリウムと反応しない化合物群 Yには（ B ）種類の化合物が存在する。 Yに属するすべての化合物は， Xに属するいずれの化合物よりも（. C ）。. A. （イ）. 3. （口） 4. ( ! ¥) 5. （ニ） 6. （ホ） 1 5. B. （イ） 3. （口） 5. ( ! ¥ ) 8. （ニ） 9. （ホ） 1 2. C. （イ）極性が大きい. 弗点が高い（口） i. （ニ）水への溶解度が大きい. （ホ）融点が高い. ( ! ¥ ) 分子問力が弱い. A ）とエチレング 1）コー. ( 1 0) 衣料用繊維や飲料用ボトルなどに用いられるポリエチレンテレフタラートは，. ルを原料として得られる。（ A ）の構造異性体の lつから分子内脱水反応により得られる無水（グリセリンと反応させると（. C ）樹脂となる。. A: （イ） HOOC, . , , H C=C H . , , 'COOH. H c o o c. f. c. cooH. n v o ︹し. （ホ）. 日航 − ｛：） −. H. 〔＼）／. （ロ） HOOC一（CH2h-COOH. 町て。. COOR. s ・. c.. （イ）アクリル酸. （口）. コハク酸. （ニ）フタル画変. （ホ）マレイン酸. （イ）アクリ jレ. （口）エポキシ. （ニ）熱可塑性. （ホ）熱硬化性. 一一物化1 5. （ハ）. 酢酸. （ハ）. 感光性. B ）は，.

(16) 化学（記述解答問題）〔E〕次の文章を読んで，間 1∼間 1 0の答えを記述解答用紙の該当欄に記入しなさい。先生. ’W さん， Sさん， Dさん，シュウ酸 H2 C, 0 , 1について何か知っていますか。. W さん守パセリやホウレン草など，さまざまな野菜に含まれている Sさん. シユウ酸二水利物 H2C204・2H10は. 中和j 肉定の標準洛液の調製で使いました。. ’（問2 ）ー一一一一一. Dさん守シュウ慢は先生. ジカルボン酸の lつです。. （間 1). 酸化・還元のところで習いました。. ’（問3 ）；ーー一一一一一. そうですね。またシュウ酸から水素イオンが電離して得られるシユウ酸イオン C20i-l 土，さまざまな金属シュウ椴カルシウム CaC201も重量溶性塩の一つであり，その溶解. イオンと難溶性の塩を形成します。. （問4 ,5 ). 度積 Ksrは，以下のとおり表されます。. 日瓦l 】士［Ca2 ］守 [C20／一］ニ 1 . 3× 1 09 m o l 2 / L 2 Dさん先生. シユウ酸イオンの物質量を求めるのに使えそうですね。：その通りです n 今臼は，シユウ酸水溶液を水酸化ナトリウム水溶液で、中和してシュウ酸ナトリウム Na2C201 水溶液を調製しそれを用いてシュウ酸イオンの物質量を求めてみましょう。 W さんは，シュウ酸イオンをシュウ酸カルシウムとして沈殿させましょう（実験 1。）いい機会なので S さんと Dさんには，別々の方法でシュウ酸カルシウム中のシュウ酸イオンの物質量を求めてもらいます。 W さんが沈殿させたシュウ酸カルシウムを 2ワに分けて実験してください。. Sさん：私と Dさんの実験を詳しく教えてください。先生. ・sさんは．シュウ酸カルシウムを加熱して得られる化合物の質量から. シユウ酸カルシウム中のシュウ糠イ. オンの物質量を求めてみましょう（実験 2）。. Dさんは，まずシュウ階カルシウムを硫酸に溶解させてシュウ酸を完全に遊離させましょう。次に，この溶液に過マンガン酸カリウム水溶f l 支を加えた後に，硫酸鉄（ I I）水溶液で滴定し，その結果からシュウ酸カルシウム中のシュウ酸イオンの物質量を求めてみましょう（実験 3。）この水溶液には硫酸イオンとカ Jレシウムイオンが含まれますが，今回の条件では硫般カルシウムは沈殿しないので心配はいりません。さあ，はじめましょう。. 3人の行った実験の手／［ I ［と結果は．以下のとおり。実験 1 ’シユウ酸ナトリウム水溶液に塩化カルシウム水溶液を沈殿が生成しなくなるまで加え，ろ過して得られた沈殿を適量の水で洗浄した後，加熱により沈殿から完全に水を除去し，シュウ椴カ l レシウムを得た。実験 2 ：シュウ酸カルシウムを 5 0 0℃ で質量が変化しなくなるまで加熱したところ，質量が 2 1 . 9%減少し， 9 . 8 1g 化合物 Xが得られた。次に， Xを 6 0 0℃で質量が変化しなくなるまで加熱したところ，質量が 4 4 . 0%. （問6 ）一一一一一. 減少し化合物 Yが得られた。 6 D O℃で加熱したときに発牛ーした気体を石氏水に通じたところ，石灰水が白濁した。実験 3 ：シュウ般カルシウムを十分な量の濃硫酸中で加熱して溶解し，冷却後純水に加えて 1 0 0 . 0mLとした c この水溶液から 1 0.0mLを取り出し， 02〕Omol/ Lの過マンガン酸カリウム水溶液 1 0 . 0mLを加え加熱して十分に反応させたところ，過マン方ン般カリウム水溶液の赤紫色が消え無色透明となった。さらに， 0 . 2 0 0 1 1 1 0 1 / L の過マンガン酸カリウム水溶液 1 0 . 0mLを加え加熱して十分に反応させたところ，水溶液の赤紫色は消えなかった c そこでこの水溶液を温めながら. ’（間鈴. OJCOmol/Lの硫酸鉄（I）水溶液を月jいて減定したところ，過. 木是なく反応させるために 2 2 . C DmL必要であったの. 一一物化 1 6.

(17) 間 1 シュウ椴と同じジカルボン酸に分類される物質主以下の（イ）∼（ヘ）の中からすべて選ぴ，解答欄の該当する記号を O印で聞みなさい。. （イ）アクリル酸. （口）. アジピン酸. （ハ）. ギ酸. （ニ）炭酸. （ホ）. フマル酸. （へ）プロピオン酸. 間 2 以下の（イ）∼（ホ）の器具をすべて使い中和滴定の笑験を行う。純水でぬれていた場合a 使用する溶液で複. 数回内部を洗浄してから使用する器具をすべて選び：解答欄の該当する記号を O印で囲みなさい。. （イ）中和反町、を行うためのコニカルピーカー. （口）溶液を滴下するためのビ‘ュレット. （ハ）溶液を量り取るためのホールピペット. （ニ）正確な濃度の溶液を調製するためのメスフラスコ. （ホ）ピュレットに溶液を移すために使うビーカー. r. 問 3 酸化剤としても還元剤としても用いられる物質を，以の（イ）∼（ホ）の中からすべて選ぴ，解答欄の該当する記号をO印で囲みなさい。. （イ）. C l 2. （口） HNO , :. （ハ）. H,02. （ニ） H2 S. （ホ） S02. 問4 0 . 1 0mol/Lの塩化カルシウム水溶液 lOmLと 0 . 1 0mol/Lのシュウ酸ナトリウム水溶液 90mLを混合したところ，沈殿が生成した。水溶液の量を lOOmLと仮定しまたカルシウムイオンがすべて沈殿したものとして，シュウ酸イオンのモル濃度を有効数字 2桁で答えなさい。. 間 5 間 4において，実際の沈殿生成後の水溶液では溶解平衡を考える必要がある O 沈殿生成後の水溶液中には，混. 合前の 0 . 1 0mol/L塩化カルシウム水路液 lOmL中に存在していたカルシウムイオンの何%がイオンとして残っているか，有効数字 2桁で答えなさい。なお，ここでは水溶液中に存在するシユウ酸イオンのモル濃度は，問 4 で求めたモル濃度で近似できるものとする。. 間 6 化合物 Xの組成式を答えなさい。. 間 7 実験 2に聞いたシユウ酸カルシウム中のシュウ酸イオンの物質量を有効数字 3桁で答えなさい。. 問 8 実験 3にある硫酸酸性条件下でのシュウ酸と過マンガン酸カリウムの反応に対応する化学反応式を，解答楠の左辺の. i -i の中に係数を入れ，また右辺を記入して完成させなさい。. 問9 鉄（I I）イオンと反応した過マンガン酸イオンの物質量を有効数字 3桁で答えなさい c. 問1 0 実験 3で用いたシュウ酸カJ レシウム中のシュウ酸イオンの物質量を有効数字 3桁で答えなさい。. 物化17~.

(18) 〔 E〕次の文章を読んで，問 1∼間 1 0の答えを記述解答用紙の該当欄に記入しなさい。芳香族化合物を合成する原料として広く利用されている. アニリンは C a ( C I 0 ) 2水溶液により酸化され呈色す. （問1 ,2 ）. ゐ. ることが知られており，この反応はアニリンの検出に用いられる。アニリンに無水酢酸を作用させて得られた ( a ）に濃硝酸と濃硫酸の混合物を反応させた後，得られた生成物を塩酸中で加熱して加水分解したところ，. 化合物 Aが生じた。 Aの水溶液を O∼ 5℃に冷却し亜硝酸ナトリウムを作用させた後，これに 2 −ナフトールの水. （間4 ）一一一一一一. 酸化ナトリウム水溶液を加えから，（. パラレッドとして知られる赤い色素を得た。この色素は（. ’（問5）一一一一一. b ）基を含むこと. b ）染料と呼ばれる。一方， Aの水i 容液と亜硝酸ナトリウムを冷却せずに温度を上げて反応させると，. 塩化鉄（ i l l）水溶液で青紫色を呈する化合物 Bが得られた。これに再び濃硝酸と濃硫酸の混合物を加え，混めて十分に反応させるとると. 化合物 Cが得られた。また，ニッケルや白金などを触媒として Bと気体の（. ’（間6 ）一一一一一一. C. ）を反応させ. 化合物 Dが得られた。この Dと無水酢酸との反応で得られるアセトアミノフェン（下図）は，副作用の少. （問7 ,8 ）一一一一一一. ない解熱剤としてかぜ薬などに配合されている ο. ︹し. H. OHC. NH. ︵サ. O H. ア々トアミノブェン. 化合物 Aにスズと塩酸を反応させ？後に中和し得られ十生成物を化合物 E （下図）と重令させると， HCI ー ’ （問9 ,1 0 ）ーがとれてアラミド繊維を構成する芳香族ポリアミドが得られた。アラミド繊維は強さと耐熱性に優れているため，スポ←ツ用品の材料やロ」プ消防服などに利用されている。. C. OHHc. f. OHHC. ハし. 化合物 E. 間1 C a ( C l 0 ) 2の物質名および C Jの酸化数を答えなさい。. 間 2 アニリンは反応して何色に変化するか。もっとも適切な色を，以下の（イ）∼（卜）の中から一つ選び；記号で答えなさい。（イ）青. （口）赤紫. 問 3 ( a ）と（. C. （ハ）黄. （ニ）黒. （ホ）白. ）に該当するもっとも適切な物質名を，また（. を，それぞれ答えなさい。. 問 4 化合物 Aの構造式を書きなさい。. 問 5 パラレッドの構造式を書きなさい。. 問 6 化合物 Cの物質名を答えなさい。. 一一一物化 1 8 一一. （ヘ〕桂. （卜）緑. b ）に該当するもっとも適切な語句.

(19) 間 7 化合物D1 0 . 0mgを完全燃焼したところ，二酸化炭素 2 4 . 2mg ，水 5.82mgが得られた O また，化合物 D. 1 0 . 0mgに含まれる N の質量は 1 . 2 8mgであった。化合物 Dの分子式を答えなさい。. 問 8 化合物 Dに含まれる官能基の名称をすべて答えなさい。ただし炭化水素基は除く。. 間 9 下線部の反応と同じように，簡単な分子がとれる重合反応を，以下の（イ）∼（ト）の中からすべて選び，解答欄の該当する記号をO印で囲みなさい。. （イ）. アクリロニトリルからポリアクリロニトリルが得られる反応. （口）. アミノ酸からタンパク質が得られる反応. （ハ）. Eーカプロラクタムからナイロン. （ニ）. αーグルコースからアミロースが得られる反応. （ホ）. セルロースと濃硝酸からトリニトロセルロースが得られる反応. （ヘ）. ブタジエンからブタジエンゴムが得られる反応. （ト）. メラミンとホルムアルデヒドからメラミン樹脂が得られる反応. 6が得られる反応. 問1 0 下線部の反応で生じた芳呑族ボリアミドの平均分子量を調べたところ. 6 . 8× 1 0 4であった。この高分子には. l分子あたり平均して何個のベンゼン環が含まれているか有効数字 2桁で答えなさい。音j ・算式も示しなさい。. 〔以下余白〕. 一一物化1 9 一一一.

(20) く2 019H31130017>. 受験番号. 万. 千. 百. 採. 点. 物理. 4 闇. 十. 、. E. 、. llJ. 41J. 〆EEEK. n u. 氏名（注意）受験番号は右詰で記入すること。所定欄以外に受験番号・氏名を記入しではならない。記入した解答用紙は採点の対象外となる場合がある。. 〔I〕マーク解答用紙へ < 2 0 1 9H31130017>. 受験番号. 万. 千. 百. 十. 、. t 〆 B. η 以. 、〆E 2 1. 重力がした仕事. 糸がした仕事. 氏一. 問1 間1. 名. 最下点を通過するときの速さ. 間 2 F=. （注意）受験番号は右詰で記入すること。所定欄以外に受験番号・氏名を記入しではならない。記入した解答用紙は採点の対象外となる場合がある。. 最下点通過直前の張力. 最下点通過直後の張力. 間2. 間3. 間3. 間4. 間 4 sinB=. 間5. Vo=. 物理（記述解答用紙）. 最高点の運動エネルギー. 最高点の y座標. 間5. 下書きは問題冊子の. Fムt=. 間6 速さ. 運動エネルギーの和の減少. 間6. ~~. -. ~~. -. 間1 0. ~~. -. 間1 1. I i m n= nー→ V. 間7. 余白を使用してください。第ーのおもりの速さ. 第二のおもりの速さ. 間8 間7. 運動エネルギーの和の減少. 間9. E 間8. CX).

(21) 化. 字採. < 2 0 1 9H31130017> 千. 百. 欄. 十. ︸t. 111J. 、. r j、. E. aatJ. rlt. 、目. π H A. 、. 受験番号. 万. 占. 氏名（注意）受験番号は右詰で記入すること。所定欄以外に受験番号・氏名を記入しではならない。記入した解答用紙は採点の対象外となる場合がある。. 受. l. トイ~ ,-:7A1'& 国. < 2 01 9H31130 01 7> 万｜千｜百｜十｜− ｜. 障会. 物質名. 番号. イ. ロ. /¥. ホ. イ. 口. /¥. ホ. ｜間 3 I イ. 口. /¥. 酸化数. 間1. / ' ¥ . .. 記号. 間2. 氏. ｜問 2I. 名名を（註意）受所場記解験合定入菩番が欄用し号あ以紙てはる外はは右。採なに詰垂点らで腫なの記香対い入号。象す外記る氏入とこと。たし場解なる. a. 一一. 問 4I. 乙イ. 字. C. Aの構造式. パラレッドの構造式. ホ. m o l / L. ー間 5｜. b. 問3. 間4. 間5. %. （記述解答用紙）｜組成式. 物質名. 問6. 間6 分子式. 間7. mol. 下書きは問題冊子の. 余白を使用してください。. 間7. 化学反応式. 官能基の名称、. 問8 間8. ,. l H 2 C 2 0 4+i. !KM 叫＋！. j H 2叫 →. 間9. イ. 口. /¥. 一一. ホ. / ' ¥ . .. 卜. 計算式. 問9. mol. 間1 0 間1 0. mol. 国｛.

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