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2022.1.16 本試
化
解答番号 1
~
33
必要があれば, 原子量は次の値を使うこと。
学
H 1.0
Na 23
C 12
S 32
N 14
CI 35.5
16
Ca 40
気体は,実在気体とことわりがない限り, 理想気体として扱うものとする。
また、必要があれば, 次の値を使うこと。
√2 = 1.41
√√√3 = = 1.73
√5 = 2.24
第1問 次の問い (問1~5)に答えよ。(配点 20)
問1 原子がL殻に電子を3個もつ元素を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。
①AI
② B
③ Li
④ Mg
⑤ N
問1
L殻に
電子3個 K殻に2個埋まっている
とは・・・
KL穀
よって②B.
2+3=5個←原子番号5番!
H
He
Li Ber BC,NoF Ne
NanMgn Al

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第1問
問2 表1に示した窒素化合物は肥料として用いられている。 これらの化合物のう
ち、窒素の含有率(質量パーセント) が最も高いものを,後の①~④のうちから
一つ選べ。 2
問2
表1 肥料として用いられる窒素化合物とそのモル質量
窒素化合物 モル質量(g/mol)
NH4CI
53.5
(NH2) 2CO
60
NH4NO3
80
(NH4)2SO4
132
1 NH4CI
2 (NH2)2CO
NH4NO3
(NH4)2SO4
①
(化学式中の)
Nの数×14(1)
モル質量(g/mol)
14
53.5
4x14
60
30
14
80
3×14
+32
×100より、
この部分が大きいのが
%が高い。
14
=
大
14
だと口大
30
分母
だから
14
66
よって、②が大きい.
66

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⑤
混合気体の密度
混合気体の密度
第1問
問32種類の貴ガス(希ガス) AとBをさまざまな割合で混合し, 温度一定のも
とで体積を変化させて, 全圧が一定値p になるようにする。 元素Aの原子量
が元素Bの原子量より小さいとき, 貴ガスAの分圧と混合気体の密度の関係
を表すグラフはどれか。 最も適当なものを,次の①~⑤のうちから一つ選べ。
3
混合気体の密度
0
po
2
A の分圧
po
0
po
2
A の分圧
0
Po
0
po
2
Aの分圧
po
混合気体の密度
混合気体の密度
0
po
0
po
2
A の分圧
0
0
22
Po
po
A の分圧

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問3
温度一定
貴ガスAとBの混合気体
全圧 Po.
MA <MB
(Mは分子量とする)
混合気体の密度
グラフ
気体の状態方程式より
d(密度)
の縦軸
PV=MRT
PM
=R
RT
横軸
をチェック
=
id _PM
Po
定数
Aの分圧
PoMB
d = (MA+MB)PA+POMB
d
=
0
Po
↑
RT.
↑↑温度一定
d= PAMA+PBMB
=PaMA +(Po-Pa) MB
=(MA-MB) PA+PoMB
「
切片
MA-MB<o
よって、傾きマイナスの一次関数だから④となる
(MA+MB) Pa+PoMB
:d=kPM
dはPXMに比例
PA+PB= Po
83
ax + b

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第1問
問4 非晶質に関する記述として誤りを含むものはどれか。 最も適当なものを,次
の①~④のうちから一つ選べ。 4
①ガラスは一定の融点を示さない。
アモルファス金属やアモルファス合金は, 高温で融解させた金属を急速に
冷却してつくられる。
非晶質の二酸化ケイ素は,光ファイバーに利用される。
④ ポリエチレンは,非晶質の部分(非結晶部分・無定形部分) の割合が増える
ほどかたくなる。
問4
① ガラスはアモルファス・アモルファスは一定の融点を示さない
(非晶質)
② 融触させた金属を急速冷却でアモルファス金属や合金はつくられる
3
sio2 水晶(石英ガラス)を融解し、光ファイバーにする。
④ ポリエチレンは、非晶質が多くなるとやわらかく透明になる。
PE
HDPE 高密度ポリエチレン
hish density
かたくなる
密度因
・結晶・半透明
アモルファス
やわらか
LDPE 低密度ポリエチレン 密度アモルファス…透明
結晶
low density
・結晶部分
・無定形部分

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第1問
問5 空気の水への溶解は, 水中生物の呼吸 (酸素の溶解) やダイバーの減圧症 (溶
解した窒素の遊離) などを理解するうえで重要である。 1.0 × 105 Pa の N2 と
O2 の溶解度 (水1Lに溶ける気体の物質量) の温度変化をそれぞれ図1に示
す。 N2O2 の水への溶解に関する後の問い (ab) に答えよ。 ただし, N2
とO2の水への溶解は, ヘンリーの法則に従うものとする。
2.5
溶解度 (×10-3mol/1L水)
溶 0.5
1.0
2.0
20
1.5
02
N2"
0
10 20
30 40 50 60 70 80
温度(℃)
図 1 1.0 × 105 Pa のN2O2 の溶解度の温度変化

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a
1.0 × 105 PaでO2が水20Lに接している。 同じ圧力で温度を10℃から
20℃にすると, 水に溶解しているO2 の物質量はどのように変化するか。
最も適当な記述を,次の①~⑤のうちから一つ選べ。 5
① 3.5 × 10-4 mol 減少する。
変化しない。
-3
② 7.0 × 10 mol 減少する。
3.5×10 -4 mol 増加する。
⑤ 7.0 × 10-3mol 増加する。
a,グラつより
8103
1.75
1.4
02
(1L)
10°C 20°C
(X10-3 mol/14)
1.75 →1.4
0.35減
0135×20 =7.0(x10-3mol)
減
このグラフは1Lあたり
水20Lに接しているから、
×2%する
倍
10
20
(°C)

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b 図2に示すように, ピストンの付いた密閉容器に水と空気 (物質量比
№:O2=4:1) を入れ, ピストンに 5.0 × 105 Paの圧力を加えると,
20℃で水および空気の体積はそれぞれ1.0L, 5.0Lになった。 次に,
温度を一定に保ったままピストンを引き上げ, 圧力を1.0 × 105 Pa にする
と、水に溶解していた気体の一部が遊離した。 このとき, 遊離したN2の体
積は0℃, 1.013 × 105 Pa のもとで何mL か。 最も近い数値を,後の①~⑤
のうちから一つ選べ。 ただし, 気体定数はR = 8.31 × 10°Pa・L/(K・mol)
とする。 また, 密閉容器内の空気のN2O2の物質量比の変化と水の蒸気
圧は,いずれも無視できるものとする。 6 mL
5.0 × 105 Pa
ピストン
空気 5.0L
水1.0L
水 1.0L
1.0 × 105 Pa
図2 水と空気を入れた密閉容器内の圧力を変化させたときの模式図
① 13
②16
③ 50
④ 63
78
×10-3
mol/水
0.7
20°C
←水に溶け出た体積
遊離したN2の体積は何mL?
空気
N2:02=4:1
N2はX
0°C.1013X1Pので
"/
22.4Lを使う

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空気の全圧5.0x105PaのときPN2=4.0x105P
20℃での水に溶解する N2(mol)は、
N2=0.70×10-3molメ
(mol)
=
2.8×10-3(mol)
40x105
110×10×1
ル
11013
ピストンを引き上げ・金1.0×105Pのとき
PN2=0.8×105 Pa
のまま、
このときの溶解量は、(20°と水に溶けているから)
Par IL
N2(mol)=0.70×10-3molx
0.56 × 10-3 (mol)
0.8×105円
10×105mル
よって(2.8×10-3 -0.56×10-3)×22.4x10mL
÷50.1=50mL
よって③となる。

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問2 アルドースA
CHOが
14(すなわから
図1の表記法を使って
な構
構造をもつ
thank you for visiting!
図1
単
を示す。
原
3 であ
68. C. Diz. B
(8)-(5)8628
示すが、ドー
) Bおよびはドース
ある。
(う)Dを構成する2種類のアルドースは、C1炭素以外のある1箇所の模
に結合するOH の立体配置が異なっている。
び、それぞれ記号で答えよ。
2 下線部
値が2.25
る。 10.00
5.00 x 105
*. *[mol)
になった。
答えよ。
(ア)
H
(1) 平衡状態
CHOH
(オ)
式で書け。
(エ)
CHOH
(ウ)
HON
(2)xの値を有
の一般式
炭素
(a) グルコースを、
オール構造を含む、
スからなる平衡混合
CHO
(2)
H-C-OH
HO-C-H
(4)1
H-C-OH
H-C-OH
HOHO
問3 下線部(C)につ
HO
CO2 を一部除去
O
図3
だが
1.00 × 10 Paの
CO2が4.00 × 10-mol溶解する
条件で考える。 全圧 5.00 × 10P を一定に保ったままCO2 を一部除去し
_
た後の混合気体中のCO2 の物質量の割合を2.00% とするとき 液体に溶
解させる CO の物質量 1.00mol あたれi...
位で有
効数字3桁で
構造をとる化合物Hについて、 C1炭素上のOHを一OCH」へと置換し、 環構
造をもつ型の化合物を得た。 化合物に反応剤Xを作用させると、化合物Fの
みが得られた。
る前の
t
t
(6) 1
CH2OH
グルコース
反応
アルドースA
図2 グルコースの反応 ((1)~(6)で示した炭素をそ
CH₂OH
OCH
/13
OH
H
HO
OH
図5 化合物Eの構造式
慮し
量の仕
ルクトース
物質量の比
順序を問わない
See you.
下線部について、グルコースおよびフルクトースが
の最終生成物の構造式と、 それぞれの
は解答欄)に記)
大例にならって解答欄に記せ。 グル
から順に記入す