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化学

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Academic year: 2021

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(1)

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 b c H d N e O 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。 .化学式や反応式を書くように求められたときは,特に指定のない限り,下の例のように簡略 化した式を用いてもよい。ただし,官能基の結合はわかるように明確に示すこと。 例 . メチル基,カルボキシ基やアミノ基などは簡略化して書いてよいが,どの原子とどの原子が結 合しているかは明確に示すこと。 カルボキシ基を簡略化して書いたときのよい例(正答)と悪い例(誤答)を下に示す。

解 答

用 紙

番 号

の解答用紙に解答しなさい。

(理

部)

(薬

部)

(看

部)

問題は 点満点で作成しています。 . . CH CH CH OH O O O C C CH CH CH OH H O 正答 誤答 COOH COOH ベンゼン環に結合しているカルボキシ基の原子は炭 素であって,酸素ではない。 ―〔 〕― ―

(2)

次の文を読み,問 ∼ に答えよ。( 点) ある不揮発性で非電解質の溶質を純溶媒 . kg に nAあるいは nB[mol]( nA> nB)溶解させ た希薄溶液がある。これらの溶液と純溶媒の蒸気圧曲線を調べたところ,下図の結果が得られた。 蒸気圧曲線 温度 飽和蒸気圧 大気圧( ) イ ア ウ 図 問 純溶媒の蒸気圧曲線に該当するものをア∼ウから選んでマークせよ。 問 nA[mol]の溶質を溶解させた溶液の沸点上昇度として正しいものをa∼fから選んで マークせよ。 a.T b.T c.T d.T − T e.T − T f.T − TnAと nBの物質量の比 nA:nBと等しいものをa∼gから選んでマークせよ。 a.T :T b.T :T c.T :T d.(T − T ):(T − T ) e.(T − T ):(T − T ) f.(T − T ):(T − T ) g.(T − T ):(T − T ) 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 = .,Na = .,Cl = .,K = .,Ca = . Cu= .,Zn = .

(3)

nB[mol]の溶質を溶解させた溶液の温度 T における蒸気圧降下度として正しいものを a∼fから選んでマークせよ。 a.P b.P c.P d.P − P e.P − P f.P − P 問 希薄溶液では,溶液の蒸気圧は溶媒のモル分率に比例する。すなわち,希薄溶液の蒸気圧 は,溶媒のモル分率と純溶媒の蒸気圧の積で表される。溶媒の分子量を M とするとき, nB[mol]の溶質を溶解させた溶液の蒸気圧降下度として最も適するものをa∼fから選ん でマークせよ。ただし,nBは溶媒の物質量[mol]より十分に小さいものとする。 a. ・M P ・nB b. ・M ・nB P c.P ・M ・nB d.P ・M ・nB e.P ・nB ・M f. P ・M ・nB ―〔 〕― ―

(4)

次の文を読み,問 ∼ に答えよ。( 点) 物質の酸化還元反応に伴って放出される化学エネルギーを電気エネルギーに変換する装置を電 池という。異なる 種類の金属を導線で結んで電解質水溶液に浸すとイオン化傾向の大きな金属 から小さな金属へと電子が移動して電池ができる。このとき, 種類の金属を電池の電極といい, 導線に向かって電子が流れ出る電極を ア ,導線から電子が流れ込む電極を イ という。また, ア と イ 間の電位差の最大値を ウ という。 銅板を硫酸銅(Ⅱ)CuSO の水溶液に浸したものと,亜鉛板を硫酸亜鉛 ZnSO の水溶液に浸し たものとを,素焼き板を隔てて組み合わせた電池を エ 電池という。この電池を電池式で表す と式( )のようになる。

(−)Zn│ZnSO aq│CuSO aq│Cu(+) ………( )

この電池の両極を導線で結ぶと,導線に電流が流れる。この電池では,CuSO の水溶液の濃 度を A ,ZnSO の水溶液の濃度を B したほうが,長時間放電することができる。

いま,亜鉛板 . g と銅板 . g をそ れ ぞ れ . mol/L の ZnSO 水 溶 液 と . mol/L の CuSO 水溶液に浸し, エ 電池を作成した。この電池を用いて一定時間モーターを回転させた ところ,銅板の質量は . g になった。 問 ア および イ に該当する語句をそれぞれaあるいはbから選んでマークせよ。 a.正極 b.負極 問 ウ に該当する語句をa∼eから選んでマークせよ。 a.最大電流 b.起電力 c.内部抵抗 d.放電 e.分極 問 エ に該当する語句をa∼eから選んでマークせよ。 a.アルカリマンガン b.ダニエル c.燃料 d.ボルタ e.リチウムイオン 問 A および B に該当する語句をそれぞれaあるいはbから選んでマークせよ。 a.高く b.低く

(5)

問 下線部の操作後の亜鉛板の質量を a b .c g 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 下線部の操作により,導線に流れた電気量を a .b c × d C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,ファラデー定数は,F = . × C/mol とする。 ―〔 〕― ―

(6)

次の文を読み,問 ∼ に答えよ。( 点) 酢酸の電離平衡は式( )で表される。このときの電離定数を Kaとすると,酢酸の電離定数 は式( )のように表される。 "# CH COOH !" CH COO− + H+ ………( ) Ka = [CH COO−[H [CH COOH] …………( ) 酢酸ナトリウムは水に溶けやすい塩である。酢酸ナトリウムを水に完全に溶かしたとき,電離 で生じる酢酸イオンは,その一部が水分子と反応して酢酸分子に戻るため,水溶液は を示 す。このような反応を塩の加水分解という。 一方,塩化銀は水に溶けにくい塩であり,水中できわめて少量が溶けて飽和水溶液となる。溶 けた塩は,ほぼ完全に電離してイオンになっている。沈殿が存在しているときには,イオンと沈 殿との間に式( )の平衡が成り立つ。 "# AgCl(固)!" Ag+ Cl………( ) イオンの濃度の積[Ag+][Cl−]は と呼ばれ,定数 Kspで表される。水溶液中のイオン濃 度の積が Kspの値を超えると,AgCl の沈殿が析出し始める。 塩化銀の飽和水溶液に,塩酸や塩化ナトリウムを加えて塩化物イオン濃度を上げると,溶液中 の[Ag+]と[Cl]の積が K spを超え,塩化銀の白色沈殿が生じる。このように,難溶性塩も 含めた電解質の水溶液に,その塩を構成するイオンと同じ種類のイオンを生じる別の物質を加え ると,もとの塩の溶解度が小さくなる現象を という。 問 式( )の電離平衡に達した酢酸水溶液にア∼ウの化合物を加えたとき,平衡はどちらに 移動するか。それぞれa∼c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,水溶液の温度は一定で,体積変化は無視できるものとする。 ア.酢酸ナトリウム イ.水酸化ナトリウム ウ.硫酸 a.右に移動 b.左に移動 c.移動しない 問 下線部において,酢酸ナトリウムが電離する割合として最も適するものをa∼cから選ん でマークせよ。 a.ほぼ完全に電離 b.約 %が電離 c.わずかに電離

(7)

問 に該当する語句をaあるいはbから選んでマークせよ。 a.酸性 b.塩基性 問 . mol/L 酢酸水溶液の ℃における水素イオン濃度を 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。ただし,酢酸の ℃における電 離定数は . × − mol/L とする。 問 および に該当する語句をそれぞれa∼gから選んでマークせよ。 a.塩析 b.加水分解定数 c.緩衝作用 d.共通イオン効果 e.凝析 f.溶解度 g.溶解度積 問 塩化銀の ℃における (Ksp)は, . × − (mol/L) である。 ℃における塩化 銀の飽和水溶液の濃度を 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。ただし,! = . とする。 問 CaCO や BaCO は水に難溶性の塩であるが,溶解したイオンが溶液の pH によって分解 するため溶解平衡が移動し,溶解度が変化する。CaCO や BaCO の溶解度が最も大きくな る水溶液の液性をa∼cから選んでマークせよ。 a.酸性 b.中性 c.塩基性 ―〔 〕― ―

(8)

次の文を読み,問 ∼ に答えよ。( 点) 大気の示す圧力が大気圧である。大気圧は,大気が接するあらゆる面におよぼされ,水銀柱を 用いて測定することができる。 いま,図に示すように, ℃, . × Paにおいて一端を閉じた長いガラス管に水銀を満た し,水銀を入れた容器の中で倒立させるとガラス管の上部に空間 A が現れた。同様に,水銀で 満たされたガラス管を新たに 本用意し,それぞれのガラス管の下端から少量の液体の水,エタ ノール,ジエチルエーテルを入れると,水銀柱の上部で蒸発して蒸気になった。 ①気液平衡に達 すると,蒸気圧の分だけ水銀柱が低くなった。 760 24 水 A 水銀 エタノール ジエチルエーテル 59 534 図

(9)

問 水銀柱に関する記述として正しいものをa∼cから選んでマークせよ。 a.容器の水銀面に加わる大気圧は mmの水銀柱にはたらく重力による圧力に等しい。 b.容器の水銀面に加わる大気圧は空間 A の水銀面に加わる圧力に等しい。 c.太さが細いガラス管を用いると,水銀柱の高さは高くなる。 問 下線部①の気液平衡の状態を正しく説明しているものをa∼dから選んでマークせよ。 a.凝縮が起こり液体が増える。 b.蒸発が起こり液体が減る。 c.蒸発速度が凝縮速度より大きい。 d.単位時間に蒸発する分子の数と凝縮する分子の数が等しい。 問 水,エタノールおよびジエチルエーテルのうち,最も蒸発しやすいものをa∼dから選ん でマークせよ。 a.エタノール b.ジエチルエーテル c.水 d.全て同じ 問 水,エタノールおよびジエチルエーテルの蒸気圧の違いに最も影響する要因をa∼dから 選んでマークせよ。 a.質量 b.水素結合 c.ファンデルワールス力 d.分子量 問 ℃のエタノールの蒸気圧(Pa)に最も近いものをa∼iから選んでマークせよ。ただ し,ガラス管に入れたエタノールの質量は無視できるものとする。 a. b. c. d. e. f. g. h. i. 問 温度を ℃から ℃に下げると,図のジエチルエーテルの水銀柱はどのように変化するか。 a∼cから選んでマークせよ。 a.短くなる b.長くなる c.変化しない ―〔 〕― ―

(10)

次の文を読み,問 ∼ に答えよ。( 点) 分子内に炭素−炭素三重結合を つ含む鎖式炭化水素はアルキンと総称され,その分子式は一 般式 CnH で表される。炭素数 のアルキンであるアセチレンは,実験室では炭化カルシウ ムに水を加えてつくることができる。 アルキンは ア 反応しやすく,たとえば,アセチレンに水素が ア 反応するとエチレンとな り,さらに反応するとエタンとなる。アセチレンに触媒を用いて酢酸を ア 反応させると,合 成繊維などの材料となる を生じ,アセチレンに硫酸水銀(Ⅱ)などを触媒として水を ア 反 応させると,不安定なエノール形の を経てケト形の を生じる。一方,アセチレンを赤 熱した鉄に接触させると, 分子のアセチレンが結合して を生じる。 また,−C≡CH の水素原子は酸性度が高く,例えば,プロピンをアンモニア性硝酸銀水溶液 に通じると銀アセチリド CH C≡CAg の白色沈殿を生じる。 いま,炭素数 のアルキン A がある。A について以下の実験を行った。 実験Ⅰ:A をアンモニア性硝酸銀水溶液に通じると白色沈殿を生じた。 実験Ⅱ:A に硫酸水銀(Ⅱ)を触媒として水を ア 反応させると,主生成物 B と少量の副生成 物 C を生じた。 実験Ⅲ:B にヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を加えて温めると,特異な臭いをもつ黄色結晶 を生じたが,C は反応しなかった。 実験Ⅳ:C にフェーリング液を加えて加熱したところ赤色沈殿を生じたが,B は反応しなかっ た。 問 X に該当するものをa∼eから選んでマークせよ。 a. n − b. n − c. n d. n + e. n + 問 ア に該当する語句をa∼fから選んでマークせよ。 a.加水分解 b.カップリング c.重合 d.縮合 e.置換 f.付加 問 下線部の反応を,純度 %の炭化カルシウム . g を用いて行うと,標準状態で最大 a b c mL のアセチレンが発生する。a∼cに該当する数字をそれぞれマークせよ。

(11)

問 ∼ に該当する化合物をそれぞれa∼dから選んでマークせよ。 a.アセトアルデヒド b.酢酸ビニル c.ビニルアルコール d.ベンゼン 問 Aの構造異性体のうち,アルキンに属する異性体の数は a 個である。aに該当する数 字をマークせよ。ただし,A を数に含めるものとする。A,B および C の構造式を書け。 ―〔 〕― ―

参照

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