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。⑥
化
学
（理工学部
生命科学科）
（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） 窒素酸化物のうち，大気汚染の原因となる一酸化窒素 NO や二酸化窒素 NO などを総称して NOxという。NOx は自動車のエンジンなど高温・高圧となる機関で ①窒素と酸素が反応して生 成され，排出される。これらの排出ガスは総量が規制されており，特に都市部では，ディーゼル エンジンを利用する大型トラックやバスの排出ガスが厳しく規制されている。そのため大型ト ラックやバスには，排出ガス中の NOx を除去する装置（尿素 SCR システム＊）が搭載されてい る。尿素 SCR システムでは，排出ガスに尿素水溶液が噴射される。 ②尿素水溶液中の尿素 CO（NH ） が，高温下で加水分解されてアンモニア NH が生じ，この NH によって NO や NO が窒素 N に還元されることによって除去される（式（ ）および（ ））。 ア NO ＋ イ NH ＋ O !" ウ N ＋ H O ………（ ） エ NO ＋ オ NH !" カ N ＋ H O ………（ ） この尿素 SCR システムでは， ③NOと NO の物質の比が ： のとき，式（ ）に示すよう に還元反応は最も効率よく進行する。 NH ＋ NO ＋ NO !" N ＋ H O ………（ ）＊尿素 SCR システム：尿素選択式還元触媒（Selective Catalytic Reduction）システム
問 NO，NO および NH の窒素原子の酸化数をそれぞれａ∼ｋから選んでマークせよ。
ａ．− ｂ．− ｃ．− ｄ．− ｅ．− ｆ．
ｇ．＋ ｈ．＋ ｉ．＋ ｊ．＋ ｋ．＋
問 ア ∼ カ に該当する数字をそれぞれマークせよ。 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 ＝ ．，Cu ＝ ．，Ag ＝ ． 気体定数 R ＝ ． × Pa・L ／（K・mol）
問 NO は キ 色の気体で，実験的には，単体の ク に ケ を反応させて発生させ， コ 置換により捕集する。 キ ∼ コ に該当する語句ならびに金属元素をそれぞれａ∼ｏから 選んでマークせよ。
ａ．Al ｂ．Cu ｃ．Fe ｄ．アンモニア水 ｅ．黄緑
ｆ．下方 ｇ．希硝酸 ｈ．希硫酸 ｉ．上方 ｊ．水上 ｋ．赤褐 ｌ．淡黄 ｍ．濃硝酸 ｎ．濃硫酸 ｏ．無 問 下線部①の反応で NO が生成する熱化学方程式は下式のように表される。NO の結合エネ ルギーを ａ ｂ ｃ ．ｄ kJ／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。ただし，N≡N および O＝O の結合エネルギーは，それぞれ および kJ／mol と する。 N（気）＋ O（気）＝ NO（気）− kJ 問 下線部②の反応は下式で表される。 CO（NH ） ＋ H O !" NH ＋ CO 従って，質量パーセント濃度が ％の尿素水溶液 mLは理論上 ａ ．ｂ mol のアン モニアを発生する。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， ％尿素水 溶液の密度を ． g／cm とし，反応は完全に進行するものとする。 問 下線部③において，NO mgと NO mgの混合物が最も効率よく浄化されるときに 消費される NH の質量を ａ ｂ ｃ mg と表すとき，ａ∼ｃに該当する数字をそれぞれ マークせよ。ただし，反応はすべて過不足なく完全に進行し，NH ，NO および NO のみ が尿素 SCR システムの還元反応に関与するものとする。
Ⅱ
次の文を読み，問 ∼ に答えよ。（ 点） 電解質の水溶液や融解液の電気分解を行うとき， ア 極では外部電源から電子が流れ込んで イ 反応が起こり，一方， ウ 極では液中の物質やイオンまたは電極自身から外部電源へ電子 が流れ出して エ 反応が起こる。 いま，硝酸銀，硫酸銅（Ⅱ）あるいは水酸化ナトリウムの水溶液のいずれかが入った電解槽 A∼ Cがある。 ①これらの電解槽それぞれに 本の白金電極を差し込み，直流電流を流して電気分解 を行った。 つの電解槽に同じ電気量を流したところ，電解槽 A の陰極の質量は変化せず，電 解槽 B と C の陰極の質量は増加した。また，その増加量は，電解槽 B の陰極の方が大きかった。 問 ア ∼ エ 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．陰 ｂ．還元 ｃ．酸化 ｄ．陽 問 電解槽 A∼C の水溶液に該当するものをそれぞれａ∼ｃから選んでマークせよ。 ａ．硝酸銀水溶液 ｂ．水酸化ナトリウム水溶液 ｃ．硫酸銅（Ⅱ）水溶液 問 水酸化ナトリウム水溶液を下線部①の条件で電気分解するとき，陽極と陰極から発生する 気体に該当するものをそれぞれａ∼ｄから選んでマークせよ。ただし，選択肢は繰り返し選 んでよい。 ａ．オゾン ｂ．酸素 ｃ．水素 ｄ．二酸化炭素 問 硫酸銅（Ⅱ）水溶液を下線部①の条件で電気分解するとき，陽極と陰極で起こる反応の反応 式をそれぞれａ∼ｄから選んでマークせよ。 ａ． H＋ ＋ e− !" H ｂ． H O !" O ＋ H＋ ＋ e− ｃ．SO − !" SO ＋ O ＋ e− ｄ．Cu＋ ＋ e− !" Cu 問 下線部①の条件で電解槽 C の水溶液に ． A の電流を 秒間流したところ，陰極の質 量は ａ ．ｂ g 増加した。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， ファラデー定数 F ＝ ． × C／mol とする。 ―〔 〕― ―問 以下の水溶液を下線部①の条件で電気分解を行ったとき，陰極付近の水溶液が次第に塩基 性へと変化するものをａ∼ｃからすべて選んでマークせよ。
Ⅲ
次の文を読み，問 ∼ に答えよ。（ 点） 銀は， ①湿った空気中では，硫化水素と反応して，黒色の を生じる。銀は，塩酸や希硫 酸とは反応しないが， ②酸化力の強い希硝酸とは反応して硝酸銀となる。銀イオンを含む水溶液 に，少量のアンモニア水を加えると， の褐色沈殿を生じる。この沈殿は，アンモニア水を さらに加えると， に変化して溶解する。 ③硝酸銀水溶液にアンモニア水を加えて得られる 無色の水溶液をアンモニア性硝酸銀水溶液といい，アルデヒドの検出に用いられる。 銀イオンは，塩化物イオンと反応して， の ④沈殿を生じる。 も，アンモニア水を 加えると， に変化して溶解する。これは，塩化物イオンの検出に用いられる。 硝酸銀水溶液に硫化水素を通じると の黒色沈殿を生じる。また，硝酸銀水溶液にクロム 酸カリウム水溶液を加えると， の赤褐色沈殿を生じる。 問 ∼ に最も適する化学式をそれぞれａ∼ｇから選んでマークせよ。 ａ．Ag CrO ｂ．Ag O ｃ．Ag SO ｄ．Ag S ｅ．AgCl ｆ．AgO ｇ．［Ag（NH ）］＋問 下線部①の黒ずみが生じた銀製品を元に戻すには，アルミ箔の上に銀製品と食塩を置き， 熱湯をかけるという方法がある。このときに起こっている化学反応として最も適するものを ａ∼ｆから選んでマークせよ。 ａ．アルミニウムが酸化され， の銀が還元される。 ｂ．アルミニウムが還元され， の銀が酸化される。 ｃ．ナトリウムイオンが酸化され， の銀が還元される。 ｄ．ナトリウムイオンが還元され， の銀が酸化される。 ｅ．塩化物イオンが の硫化物イオンと置き換わる。 ｆ．水酸化物イオンが の硫化物イオンと置き換わる。 問 下線部②の反応式を下式で表すとき，ａ∼ｄに該当する数字をそれぞれマークせよ。 ａ Ag ＋ ｂ HNO !" ｃ AgNO ＋ ｄ H O ＋ NO 問 下線部③の方法によるアルデヒドの検出反応の名称として最も適するものをａ∼ｅから選 んでマークせよ。 ａ．銀鏡反応 ｂ．テルミット反応 ｃ．フェーリング液による還元反応 ｄ．ビウレット反応 ｅ．ヨードホルム反応 ―〔 〕― ―
問 下線部④の沈殿の色として最も適するものをａ∼ｅから選んでマークせよ。
Ⅳ
次の文を読み，問 ∼ に答えよ。（ 点） 化合物 A∼C は，分子式 C H O で表されるベンゼン環をもつエステルである。これらについ て以下の実験を行った。 実験Ⅰ：A∼C をそれぞれ加水分解したところ，A からは酸性物質 D と中性物質 E が得られ， Bからは酸性物質 F と中性物質 G が得られ，C からは酸性物質 H およびフェノール が得られた。 実験Ⅱ：D，F，および H に炭酸水素ナトリウム水溶液をそれぞれ加えたところ，D，F およ び H はすべて ①気体を発生しながら溶解した。 実験Ⅲ：E を硫酸酸性の二クロム酸カリウムで酸化すると F が得られた。 実験Ⅳ：G を過マンガン酸カリウムで酸化すると D が得られた。 問 E，F およびフェノールについて，酸性の強い順に正しく並んでいるものをａ∼ｆから選 んでマークせよ。ただし，酸性の強さは，強い＞弱いとする。 ａ．E ＞ フェノール ＞ F ｂ．E ＞ F ＞ フェノール ｃ．F ＞ E ＞ フェノール ｄ．F ＞ フェノール ＞ E ｅ．フェノール ＞ E ＞ F ｆ．フェノール ＞ F ＞ E 問 Gの構造異性体のうち，ベンゼン環をもつ異性体の数は ａ 個である。 ａ に該当する 数字をマークせよ。ただし，G を構造異性体の数に含むものとする。 問 次の記述のうち，フェノールの性質に該当するものをａ∼ｄからすべて選んでマークせよ。 ａ．アンモニア性硝酸銀水溶液を加えると白色沈殿を生じる。 ｂ．塩化鉄（Ⅲ）水溶液を加えると紫色を呈する。 ｃ．さらし粉水溶液を加えると赤紫色を呈する。 ｄ．臭素水を加えると白色沈殿を生じる。 問 下線部①に該当する気体をａ∼ｆから選んでマークせよ。 ａ．一酸化炭素 ｂ．一酸化窒素 ｃ．酸素 ｄ．水素 ｅ．窒素 ｆ．二酸化炭素 ―〔 〕― ―問 Fに該当する化学式をａ∼ｄから選んでマークせよ。
ａ．HCHO ｂ．HCOOH ｃ．CH CHO ｄ．CH COOH
問 Aおよび C の構造式を下図のように表すとき， ア ∼ キ に該当する原子または原子団 をそれぞれａ∼ｊから選んでマークせよ。ただし，選択肢は繰り返し選んでよい。また， ア および エ は芳香族の原子団とし， O の表記は酸素原子が両隣の原子団と単結 合しているものとする。 Aの構造式 ア イ ウ Cの構造式 エ オ カ キ ａ． CH ｂ． ｃ．H C ｄ． O C ｅ． CH ｆ． O ｇ． CH ｈ． OCH ｉ． OH ｊ． H
