化学基礎・化学

2016（平成28）年度
理系メイン入試
（一般入試Ａ日程）
化学基礎・化学
［60 分］
注意　必要ならば，次の値を用いなさい。
原子量　H = 1．
0　C = 12　N = 14　O = 16　Ar = 40
気体定数　8．
3 × 103 Pa・L/
（K・mol）
標準状態において 1 mol の気体が占める体積　22．
4L
問題文中の体積の単位記号 L は，リットルを表す。
1
次の各問い（問 1 ～ 4 ）に答えなさい。
問 1 下図は，3 種類の元素 a～c について，原子の電子配置を模式的に示したものであ
る。●は原子核，○は電子，点線の円は電子殻を表している。
a
b
c
3 種類の元素 a～c の原子 1 個が水素原子と共有結合を形成して生じる中性化合物の分
子の形として最も適当なものを，次の①〜⑥の中から一つ選びなさい。
a
b
c
①
正四面体
三角錐形
折れ線形
②
正四面体
折れ線形
三角錐形
③
三角錐形
正四面体
折れ線形
④
三角錐形
折れ線形
正四面体
⑤
折れ線形
正四面体
三角錐形
⑥
折れ線形
三角錐形
正四面体
化－1
1
問 2 次の（ア）～（ウ）の水溶液を pH の小さい順に並べたものを，次の①～⑥の中
2
から一つ選びなさい。ただし，強酸は完全に電離するものとする。　（ア）
0．
020 mol/L の酢酸　（イ）
0．
015 mol/L の硫酸　（ウ）
0．
020 mol/L の塩酸
①　（ア），（イ），
（ウ）
②　（ア），（ウ），
（イ）
③　（イ），（ア），
（ウ）
④　（イ），（ウ），
（ア）
⑤　（ウ），（ア），
（イ）
⑥　（ウ），（イ），
（ア）
9 である。塩素には
問 3 銀には 107Ag と 109Ag の同位体が存在し，銀の原子量は 107．
35
Cl と 37Cl の同位体が存在し，塩素の原子量は 35．
5 である。塩化銀分子 1000 個中の，
1 分子あたりの陽子と中性子の数の和が 144 である分子の数に最も近いものを，次の①～
3
⑥の中から一つ選びなさい。　個
①　110　②　140　③　340　④　410　⑤　480　⑥　530
問 4 標準状態で，ある体積の空気の質量を測定したところ，0．
58 g であった。次に，標
準状態で同体積の別の気体の質量を測定したところ，0．
89 g であった。この気体として最
も適当なものを，次の①～⑥の中から一つ選びなさい。ただし，空気は窒素と酸素の体積
4
比が 4：1 の混合気体であるとする。　①　アルゴン　②　酸素　③　窒素　④　プロパン
⑤　ブタン　⑥　一酸化炭素
化－2
2
次の各問い（問 1 ～ 3 ）に答えなさい。
問 1 酸と塩基の反応および塩の水溶性に関する次の記述（ア）～（エ）について，正誤
の組み合わせとして正しいものを，次の①～⑧の中から一つ選びなさい。
5
（ア）
正塩の水溶液は，すべて中性である。
（イ）
2 価の酸で 1 価の塩基を中和してできる塩の水溶液の pH は，必ず 7 より小さい。
（ウ）
塩の希薄溶液が酸性でも，温度が一定ならば水のイオン積は常に一定である。
（エ）
強酸と強塩基から生じた塩は加水分解しない。
（ア）
（イ）
（ウ）
（エ）
①
正
正
誤
正
②
正
正
誤
誤
③
正
誤
正
正
④
正
誤
正
誤
⑤
誤
誤
正
正
⑥
誤
誤
正
誤
⑦
誤
正
誤
正
⑧
誤
正
誤
誤
問 2 次の文章を読み，以下の各問い（1）～（3）に答えなさい。ただし，気体はすべて
理想気体であり，0 ℃＝273 K とする。
図に示す容器は，仕切りコックによって容積が 8．
30 L
の A 室，16．
6 L の B 室に完全に分けられている。この
容器を 0 ℃に保ち，A 室には 0 ℃で 1．
0×105 Pa のメタ
A
B
ン，B 室には 0 ℃で 2．
0×105 Pa の酸素を封入した。こ
の装置を用いて，以下の実験をした。
実験 1　コックを開いて，0 ℃に保ち，容器内の圧力が一定になるまで放置した。
実験 2　容器内のメタンと酸素を完全に反応させた後，容器温度を 127 ℃にして一定に
保ったところ，液体は存在しなかった。
化－3
（1）B 室の酸素の物質量は，A 室のメタンの物質量の何倍か。最も適当な数値を，次の
6
①～⑦の中から一つ選びなさい。　倍
①　2．
0　②　2．
5　③　3．
0　④　3．
5　⑤　4．
0　⑥　4．
5　⑦　5．
0
（2）実験 2 終了後，容器内に残った未反応の酸素の標準状態における物質量として最
7
も適当な数値を，次の①～⑥の中から一つ選びなさい。　mol
7 × 10－1　③　7．
4 × 10－1　④　1．
5 × 10－2
①　1．
5 × 10－1　②　3．
⑤　3．
7 × 10－2　⑥　7．
4 × 10－2
（3）実験 2 終了後の容器内の全圧として最も近い数値を，次の①～⑥の中から一つ選
8
びなさい。
Pa
4 × 104　③　4．
8 × 104　④　1．
2 × 105
①　1．
2 × 104　②　2．
⑤　2．
4 × 105　⑥　4．
8 × 105
化－4
問 3 以下の文章の（　ア　）～
（　ウ　）にあてはまるものの組み合わせとして最も適
当なものを，次の①～⑧の中から一つ選びなさい。
9
（　ア　）などのコロイドは，水分子との親和性が大きい。このようなコロイドを
（　イ　）という。（　イ　）は水分子によって水和され，安定に分散しているため，少量
の電解質を加えただけでは沈殿しない。しかし，多量の電解質を加えると（　イ　）の水
和水が奪われて沈殿する。このような現象のことを（　ウ　）という。
（　ア　）
（　イ　）
（　ウ　）
①
水酸化鉄（Ⅲ）
親水コロイド
塩析
②
水酸化鉄（Ⅲ）
親水コロイド
凝析
③
水酸化鉄（Ⅲ）
疎水コロイド
塩析
④
水酸化鉄（Ⅲ）
疎水コロイド
凝析
⑤
デンプン
親水コロイド
塩析
⑥
デンプン
親水コロイド
凝析
⑦
デンプン
疎水コロイド
塩析
⑧
デンプン
疎水コロイド
凝析
化－5
3
次の各問い（問 1 ～ 4 ）に答えなさい。
問 1 水素化合物に関する記述（ア）～（ウ）の正誤の組み合わせとして正しいものを，
次の①～⑧の中から一つ選びなさい。
10
（ア）
NaH と CaH2 は，いずれもイオン結合を形成している。
（イ）
NH3 と PH3 は，いずれも共有結合を形成している。
（ウ）
H2O と H2S は，いずれも中性を示す。
（ア）
（イ）
（ウ）
①
正
正
正
②
正
正
誤
③
正
誤
正
④
正
誤
誤
⑤
誤
正
正
⑥
誤
正
誤
⑦
誤
誤
正
⑧
誤
誤
誤
化－6
問 2 以下の文を読んで，各問い（1）
～
（2）に答えなさい。
周期表の H を除く 1 族元素は，Li，Na，K，Rb，Cs，Fr の 6 種類の元素からなり，ア
ルカリ金属という。アルカリ金属は各周期中で（18 族を除き）最も大きな（　ア　）を
もつ。また，その単体は一般的に（　イ　）である。
（1）
（　ア　），（　イ　）にあてはまる語句について正しいものの組み合わせを，次の
①～⑨の中から一つ選びなさい。
11
（　ア　）
（　イ　）
①
イオン化エネルギー
低融点
②
イオン化エネルギー
高硬度
③
イオン化エネルギー
高密度
④
原子半径
低融点
⑤
原子半径
高硬度
⑥
原子半径
高密度
⑦
電子親和力
低融点
⑧
電子親和力
高硬度
⑨
電子親和力
高密度
（2）アルカリ金属に関する次の記述（ア）
～
（ウ）のうち，正しいものをすべて選んだも
のを，次の①～⑦の中から一つ選びなさい。
12
（ア）
ナトリウムとカリウムの金属結晶の単位格子の構造は，面心立方格子である。
（イ）
単体や化合物は炎色反応を示し，また空気中では速やかに酸化される。
（ウ）
水酸化物の水溶液は強いアルカリ性を示す。
①（ア）のみ
②（イ）のみ
③（ウ）のみ
⑤（ア），
（ウ）
⑥（イ），
（ウ）
⑦（ア）
，
（イ），（ウ）
化－7
④（ア）
，
（イ）
問 3 ハロゲン化水素に関する次の記述（ア）～（ウ）について，正誤の組み合わせとし
13
て正しいものを，次の①～⑧の中から一つ選びなさい。
（ア）　ハロゲン化水素は水によく溶け，水溶液はフッ化水素酸以外は強酸である。
（イ）　フッ化水素の分子間には水素結合がはたらくため，その沸点は他の同族のハロゲ
ン化水素と比較して高い。
（ウ）　固体のヨウ素は水にはほとんど溶けないが，気体の水素と室温で容易に反応して
ヨウ化水素を生成する。
（ア）
（イ）
（ウ）
①
正
正
正
②
正
正
誤
③
正
誤
正
④
正
誤
誤
⑤
誤
正
正
⑥
誤
正
誤
⑦
誤
誤
正
⑧
誤
誤
誤
問 4 次の①～⑤の錯イオンの名称，化学式，形，水溶液の色の組み合わせとして，正
しいものを一つ選びなさい。
14
錯イオンの名称
形
色
ジアンミン銀（Ⅰ）酸イオン
－
［Ag
（NH3）2］
直線形
無色
②
テトラアクア銅（Ⅱ）イオン
2+
［Cu
（H2O）
4］
正四面体
青色
③
テトラアンミン銅（Ⅱ）イオン
2+
［Cu
（NH3）
4］
正四面体
青色
テトラアンミン亜鉛（Ⅱ）イオン
2+
［Zn
（NH3）
4］
正四面体
無色
ヘキサシアニド鉄（Ⅱ）酸イオン
2－
正八面体
淡黄色
①
④
⑤
化学式
［Fe
（CN）
6］
化－8
4
次の文章を読み，以下の各問い（問 1 ～ 5 ）に答えなさい。
化合物 A～D は，フェノール，安息香酸，トルエン，アニリン，ニトロベンゼンのいず
れかである。化合物 A～D の混合物をジエチルエーテル（エーテル）に溶かし，図のよう
な操作で分離を行って純物質として A～D を単離した。さらに単離した化合物に対して，
次の実験 1～4 を行った。
A，B，C，D のエーテル溶液
炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて
振り混ぜた後，静置する。
水層 1
エーテル層 1
試薬イを加えて振り
混ぜた後，静置する。
試薬アを加えて
遊離させる。
A
水層 2
エーテル層 2
試薬ウを加え
て遊離させる。
B
試薬エを加えて振り
混ぜた後，静置する。
水層 3
エーテル層 3
HCl 水溶液を
加えて遊離さ
せる。
C
エーテルを
蒸発させる。
D
実験 1　化合物 B に二クロム酸カリウム硫酸酸性溶液を加えると，染料として使用される
黒色化合物に変化した。
実験 2　エーテル層 3 から得られる化合物 D に過マンガン酸カリウム水溶液を加えて煮
沸し，希硫酸を加えて酸性にすると，化合物 A が得られた。
実験 3　化合物 C に水酸化ナトリウム水溶液を加えて化合物 E とした後，化合物 E に二
酸化炭素を高温・高圧下で反応させて，希硫酸を作用させると，化合物 A と同
じ官能基を有する化合物 F が得られた。
実験 4　化合物 F と無水酢酸の混合物に濃硫酸を加えて反応させると，化合物 G が得ら
れた。
化－9
問 1 試薬ア～エの組み合わせとして，最も適当なものを，次の①～⑧の中から一つ選
びなさい。
15
試薬ア
試薬イ
試薬ウ
試薬エ
①
HCl 水溶液
NaOH 水溶液
NaOH 水溶液
HCl 水溶液
②
HCl 水溶液
HCl 水溶液
NaOH 水溶液
NaOH 水溶液
③
HCl 水溶液
HCl 水溶液
HCl 水溶液
NaOH 水溶液
④
HCl 水溶液
NaOH 水溶液
HCl 水溶液
HCl 水溶液
⑤
NaOH 水溶液
NaOH 水溶液
NaOH 水溶液
HCl 水溶液
⑥
NaOH 水溶液
HCl 水溶液
NaOH 水溶液
NaOH 水溶液
⑦
NaOH 水溶液
HCl 水溶液
HCl 水溶液
NaOH 水溶液
⑧
NaOH 水溶液
NaOH 水溶液
HCl 水溶液
HCl 水溶液
問 2 水層 1 ～ 3 からそれぞれ化合物 A～C を単離するための操作の組み合わせとして最
も適当なものを，次の①～⑧の中から一つ選びなさい。
16
化合物Ａ
化合物Ｂ
化合物Ｃ
①
エーテルで抽出
エーテルで抽出
エーテルで抽出
②
エーテルで抽出
エーテルで抽出
ろ過で分離
③
エーテルで抽出
ろ過で分離
エーテルで抽出
④
エーテルで抽出
ろ過で分離
ろ過で分離
⑤
ろ過で分離
エーテルで抽出
エーテルで抽出
⑥
ろ過で分離
エーテルで抽出
ろ過で分離
⑦
ろ過で分離
ろ過で分離
エーテルで抽出
⑧
ろ過で分離
ろ過で分離
ろ過で分離
化－10
問 3 化合物 A～D のいずれにも該当しないものを，次の①～⑤の中から一つ選びなさ
い。
17
①　フェノール　②　安息香酸　③　トルエン　④　アニリン
⑤　ニトロベンゼン
問 4 化合物 F は，図と同じ分離操作を行うと，主にどの層に回収されるか。次の①～
④の中から一つ選びなさい。
18
①　水層 1　②　水層 2　③　水層 3　④　エーテル層 3
問 5 化合物 G は，図と同じ分離操作を行うと，主にどの層に回収されるか。次の①～
④の中から一つ選びなさい。
19
①　水層 1　②　水層 2　③　水層 3　④　エーテル層 3
化－11
5
次の各問い（問 1 ～ 4 ）に答えなさい。
問 1 計 100 個の核酸塩基から形成されている二重らせん構造のデオキシリボ核酸
（DNA）があり，この DNA 中にはアデニンとチミンがそれぞれ 30 個ずつ存在している
ことが分かっている。この DNA 中に存在している水素結合の数として最も適当な数値を，
20
次の①～⑥の中から一つ選びなさい。　本
①　90　②　100　③　120　④　130　⑤　140　⑥　150
問 2 セルロースに関する次の記述（ア）～（ウ）のうち，正しいものを全て選んだもの
を，次の①〜⑦の中から一つ選びなさい。
21
（ア）　セルロースを完全に加水分解して得られる水溶液中には，α-グルコースは存在
しない。
（イ）　セルロースを加水分解するセルラーゼは，ヒトの消化酵素に含まれる。
（ウ）　セルロースを加水分解し，アンモニア性硝酸銀水溶液に加えて温めると，容器の
内壁に銀が付着し，鏡のようになる。
①（ア）のみ
②（イ）のみ
③（ウ）のみ
⑤（ア）
，
（ウ）
⑥（イ）
，（ウ）
⑦（ア），（イ），
（ウ）
化－12
④（ア）
，（イ）
問 3　以下の文を読んで，各問い（1）
～
（2）に答えなさい。
タンパク質を構成する α-アミノ酸は，右図のような一般式
で表され，R に相当する原子または原子団によって，約 20 種
類の化合物が存在する。α-アミノ酸の縮合重合によって生成
する物質をペプチドといい，重合度が 10 程度以下のものをオ
リゴペプチドという。6 分子のアミノ酸 A～F を構成単位とす
R
H2N　C　COOH
H
るあるオリゴペプチドは，アミノ酸配列順が次のようになっ
ている。
-CONH［D］
-CONH［E］
-CONH［F］
-COOH
H2N-［A］-CONH-［B］-CONH-［C］
ただし，［A］～［F］はそれぞれのアミノ酸の一部を表し，それぞれの R に相当する化
学式を下表に示している。これについて，以下の各問に答えなさい。
A
CH3
B
CH2
OH
D
（CH2 ）
SCH3
2
C
E
CH2
CH3
F
（CH2 ）
NH2
4
（1）このオリゴペプチドを［C］と［D］の間で加水分解したときに得られる，A，B，
C からなるトリペプチドには，この化合物も含めて何種類の構造異性体が考えられる
か（なお，アミノ酸 A，B，C はいずれも L-体であるとする）。最も適当な値を，次
の①～⑤の中から一つ選びなさい。
22
①　3　②　4　③　5　④　6　⑤　7
化－13
（2）このオリゴペプチドを，ある酵素で 2 つのペプチド X，Y に加水分解した。X，Y
に関する，次の実験結果 1～3 から，酵素で加水分解された元のオリゴペプチド内の
結合位置はどこかを判断し，最も適当なものを次の①～⑤の中から一つ選びなさい。
23
実験結果 1　X，Y それぞれに濃硝酸を加えて加熱すると，どちらも黄色の沈殿を生
じた。
実験結果 2　X，Y それぞれの水溶液に固体の水酸化ナトリウムを加えて加熱し，酢
酸を加えて中和した後に酢酸鉛
（Ⅱ）
水溶液を加えたところ，X では黒色
沈殿を生じたが，Y では沈殿を生じなかった。
実験結果 3　Y の水溶液を pH 9．
7 に調整して電気泳動を行ったところ，Y は陽極の
方にも陰極の方にも移動しなかった。
①　A と B との間
②　B と C との間
④　D と E との間
⑤　E と F との間
③　C と D との間
問 4 タンパク質に関する記述のうち誤りを含むものを，次の①～⑤の中から一つ選び
なさい。
24
①　熱や酸，塩基，重金属イオンなどを作用させると，分子の形状が変化し性質が変わ
る。
②　水溶液を水酸化ナトリウム水溶液で塩基性にしたのち，薄い硫酸銅水溶液を加える
と赤紫色になる。
③　水溶液に強い光線を照射すると，光の通路が一様に輝いて見える。
④　タンパク質の二次構造は，ペプチド結合の N-H の水素原子と別のペプチド結合の
C=O の酸素原子が水素結合することにより，安定に保たれている。
⑤　α-へリックスを形成するものにフィブロイン，β-シートを形成するものにケラチ
ンやミオシンが知られている。
化－14

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