日次の文章 IおよびEを読み 以下の問い(間 l∼10)に答えなさい。 I 図 lの

日 次 の 文 章 Iおよび Eを読 み 以下の問い(間 l∼1
0)に答えなさい。
I 図 lの装置を用い,石灰石と希塩酸を反応させると,純粋な二酸化炭素を製
造することができる。
一
一
一
一
う
A
B
図l
問 l A∼Cの器具の名称をかきなさい。
問 2 石灰石と希塩酸はどこから入れたらよいか。それぞれ図 1中のア・ウ・
カ・キから選びなさい。
問 3 この装置を用いて二酸化炭素を発生させるとき,通常は酸として希塩酸
を用いるが希硫酸は用いない。これと関係のある事実として,最も適切な
ものを次の(
a)
∼(
d)
から選びなさい。
(
a) 硫酸の溶解熱は塩酸よりも大きい。
(
b) 硫酸の酸化力は塩酸よりも大きい。
(
C) 硫酸のカルシウム塩は難溶性であるが,塩酸のカルシウム塩は可溶性
である。
(
d) 硫酸は 2価の酸であるが,塩酸は l価の酸である。
- 1
9-
。
M6(69
5-8
5
)
問 4 Cに充てんする化学物質として適切なものは何か。その化学式をーっか
きなさい。
問 5 反応中にクを閉じると,酸はどの部分に入っていくか。図 1中のア∼キ
から選びなさい。
問 6 図 lの Aが図 2の Dよりも優れている点として,最も適切なものを次
の(
剖∼(
d)
から選びなさい。
円
、
(
剖 用いる酸の取り替えが容易で
ある。
(
b)
気体を発生させる操作が容易
。
であ る
1
一
一
一
一
う
(
C) 純粋な気体を得ることが容易
である。
(
d)
気体の発生の調節が容易であ
る
。
D
B
図2
I
I 炭酸ナトリウムを工業的に製造するためには,石灰石や塩化ナトリウムを原
料とする次の方法がある。まず,石灰石を加熱して気体の二酸化炭素を製造す
る。その駄目体の亡己も生成する。そして,気体の二酸化炭素と
①
仁 己 油 化 ナ ト リ ウ ム の 飽 和 水 溶 液 に 溶 解 さ せ る と ,炭酸水素ナ トリウ
ムが沈殿として得られる。 この炭酸水素ナトリウムを加熱して炭酸ナトリウム
②
を得ることができる。また,仁己を水と反応させて仁己を生成
し,炭酸水素ナトリウムの沈殿を分離した後の水溶液山えると仁己を
再生することができる。
ある 一定温度における塩化ナトリウム水溶液中の炭酸水素ナトリウムの溶解
脱純粋な水町る溶解度と比較して仁己する。川ま,水溶液中
- 2
0-
<
>M6(695
8
6
)
で塩化ナトけムの電離はり山ナトけムイオンの濃度を仁己さ
せる方向に炭酸水素ナトリウムの電離平衡が移動するためである。この現象は
炭酸水素ナトリウムの合成において塩化ナトリウムの飽和水溶液が用いられる
理由にもなっている。
問 7 文中の仁ヨ∼仁己にあてはまる適切な化学式を同さ
問 8 下線部①と②で起こる反応を化学反応式でかきなさい。
問 9文中の仁己,仁己にあてはまる適切な語句出なさ川
間1
0 水2
0
0g と塩化ナトリウムを用いて下線部①と②の反応により炭酸ナト
リウムを製造した。下線部①の反応後の水溶液は炭酸水素ナトリウムの飽
和水溶液となり,その質量モル濃度は 1
.1
0mol/kgであった。 1
.42mol
の塩化ナトリウムから理論上得られる炭酸ナトリウムの物質量を求めなさ
い。計算過程も示し,有効数字 2けたで答えなさい。
2
1
0M6(695 8
7
)
回 次 の 文 章 を 読 み 以 下 の 問 い ( 問 l∼ 5)に答えなさい。
図に示すように電解槽 A∼Cにそれぞれ異なる水溶液 200mLと電極(司∼ (
f
)を
入れ,実験 lおよび実験 2を行った。電解槽 A には隔膜として陽イオン交換膜
を取り付けてあり,その両側の溶液の体積はそれぞれ 1
0
0mLである。ただし,
電気分解により水溶液の体積は変化しないものとする。
+
電解槽 A
直流電源
電解槽 B
電解槽 C
図
実験 l 電解槽 A∼Cを直列につなぎ, 0.500A の電流を 1
9
3
0秒間流し電気分
解を行った。
実験 2 実験 Iの後に電解槽 Cの銅イオン濃度を求めるためにヨウ素滴定を
行った。電気分解後に,電解槽 Cから水溶液 1
0
.0mLを取り出し,弱酸
性条件下でヨウ化カリウムを加えると式(
1
)の反応によりすべての C
u2十が
C
u
lとして沈殿し, I
2が遊離した。この遊離した I
2を 0
.1
0
0mol/Lのチ
2
)
の反応が起き, 1
0
.0mLで
オ硫酸ナトリウム水溶液で、滴定したところ式(
終点となった。
2Cu2
+ + 4I
一 → 2C
u
l↓ + I
2
(
1
)
I
2+ 2Na2S203→ 2Na! +Na2
S4
05
(
2)
- 2
2一 く >M6(695 8
8
)
ーを含むイオ
)で起こる反応を,それぞれ電子 e
司∼( f
問 l 実験 1において電極(
ン反応式でかきなさい。
Cにおける陰極側の水溶液の pHを
5°
問 2 電気分解後の電解槽 A について, 2
求めなさい。計算過程も示し,有効数字 2けたで答えなさい。
∼
)
(a
問 3 電気分解により発生した気体の体積が最も大きかった電極はどれか。
05Paで何 L
1× 1
.0
C,1
7°
)から選び記号で答えなさい。またその体積は 2
f
(
か。計算過程も示し,有効数字 2けたで答えなさい。ただし,発生する気体
は水に溶けないものとする。
)から選び記号で答
f
問 4 電気分解後に,最も質量が増えた電極はどれか。(司∼(
えなさい。また,その増加した質量は何 gか。計算過程も示し,有効数字
2けたで答えなさい。
問 5 実験 2の結果から電気分解前の電解槽 Cで用いた水溶液中の銅イオン濃
ol/Lであったか。計算過程も示し,有効数字 2けたで答えなさ
度は何 m
。
い
3- 2
)
9
5-8
9
6
)M6(
<
囚 次 の 文 章 を 読 み 以 下 の 問 い ( 問 l∼ 3)に答えなさい。ただしすべての気体
は理想気体としてふるまうものとする。
化学反応には吸熱反応と発熱反応がある。物理変化である状態変化でも,熱が
①
②
出入りする。また,蒸発と凝縮の状態変化を利用すると分子量を求めることもで
③
きる。これに関連して,以下の実験を行った。
実験
5
0mLの容器(ふた付きの丸底フラスコ)に,物質 X
図のような内容積 3
(液体)を約 3mL入れ,容器全体を 7
7°
Cに加熱したところ,物質 X はすべ
て蒸発し 350mL以上の気体となった。このとき,容器内にあった全ての空
気と過剰分の気体は中央上部の小さい穴から出ていった。次に, 2
5°
Cに冷
却したところ,容器内で気体となっていた物質 Xが凝縮するとともに,中
央上部の小さい穴から空気のみが容器内へ戻った。 2
5°
Cに冷却後すぐに,
空気と物質 Xが入った状態でふた付き容器の質量を測定したところ,空気
.8
7
7g増加していた。また, 2
5°
Cに
だけで容器内が満たされた状態より 0
おける物質 Xの蒸気圧を測定したところ 0.202× 1
0
5Paであった。
t
小さい穴一一
ふた
内容積 350mLのふた付き容器
図
- 2
4-
0M6(695 9
0
)
問 l 下線部①について,発熱と吸熱の反応熱の違いを, 化学反応における反応
物と生成物がもっエネルギーの観点から 4
0字以内で説明しなさい。
問 2 下線部②について,次の(
1
)お よ び(
2)
に答えなさい。ただし, 2
5°
C
,
1
.0
1
3× 1
0
5P
aにおける水素の燃焼熱を,生成物が液体のときは 2
8
6k
J
/
m
o
l
,
気体のときは 2
4
2k
J
/
m
o
lとする。
(
1
) 水の蒸発をあらわす熱化学方程式をかきなさい。
(
2)水の融解熱は 6
.0
1kl/mo
!である。水の蒸発熱と融解熱が大きく異なる
理由を,水の三態それぞれにおいて分子がもっエネルギーの観点か ら 5
0
字以内で説明しなさい。
問 3 下線部③について,次の(
1
)および(
2)
に答えなさい。ただし,大気圧を
1
.0
1× 1
05P
a,空気 の密度を 2
5°
C
,1
.0
1× 1
05P
aにおいて 1
.1
8× 1
03
g/cm3とする。また,物質 Xの沸点は 7
7℃より低く,凝縮した液体の体
積,容器の熱膨張や空気中の水蒸気は無視で、きるものとする。
(
1
) 加熱後に冷却され,
2
5℃となった容器内に存在する 物質 Xの質量は何
gか。計算過程も示し,有効数字 2けたで答えなさい。
(
2
)物質 X の分子量はいくらか。計算過程も示し,有効数字 2けたで答え
なさい。
- 2
5-
>
くM6(
6
9
5-9
1
)
目 次 の 文 章 を 読 み 以 下 の 問 い ( 問 l∼ 7)に答えなさい。ただし一連の化合物
において光学異性体は区別しないものとする。
不飽和結合に対する付加反応は,官能基によってその反応性が異なる。例えば
スチレンに対する水素の付加反応では,適切な反応条件下においてベンゼン環は
)
反応せず,ビニル基が反応する(式 1。
H
f
γ
/ 、 /C
"
"
- /H
I
I
I "°' C
I
~/
H
付加反応
H
H
仁己
(
1
)
スチレン
いま,以下に示す①から④の条件を満たすすべての化合物からなる混合物 X
がある。
① 分 子 式 は C1
0H10である。
② ベンゼン環以外に二重結合をもっ。
③
5員環構造をもっ。
④
ベンゼン環上に 4つの水素原子をもっ。
この混合物 Xに対して式 lのような水素の付加反応を行ったところ,反応が
完全に進行し 2種類の化合物 A および化合物 Bが生じた。ただし,化合物 A は
化合物 Bよりも多く生成したものとする。
次に,得られた化合物 Bに対して酸化反応を行ったところ ,不斉炭素原子を
もっカルボニル化合物 C(分子式 C1
0H1
0
0)が生じた。さらに化合物 Cを酸化す
ると不斉炭素原子をもたない化合物 D(分子式 C1
0Hs
02
)が生じた。
2
6-
<
)M6(
6
9
5 9
2
)
問 l 仁 己 に あてはまる化合物の名称をかきなさ凡
問 2 混合物 X には何種類の化合物が含まれていたか。数字で答えなさい。
問 3 混合物 X に含まれる化合物のうち,不斉炭素原子をもっ化合物の構造式
をかきなさい。
問 4 混合物 X に含まれるすべての化合物の物質量が等しい場合,化合物 A と
化合物 Bの物質量の比を整数で答えなさい。
問 5 化合物 A および化合物 Bの構造式をかきなさい。
問 6 化合物 Cの構造式をかき,不斉炭素原子を 口で囲みなさい。
問 7 化合物 D の構造式をかきなさい。
- 2
7
)
くM
6(695 9
3
)
回 次 の 文 章 を 読 み 以 下 の 問 い ( 問 l∼ 5)に答えなさい
アルケンとは,エチレンのように分子内に二重結合を 1つ含み,他は全て単結
合の鎖式炭化水素のことをいう。この二重結合は反応性に富み,適切な条件下で
①
容易に付加反応や酸化反応が進行する。
またアセチレンやプロビンなどのように,分子内に三重結合を lつ含む鎖式炭
②
F
化水素を|
一
一
「
一
一
一
・
ア |という 。 | ア |もまた反応性に富み,付加反応によ って
F
種々のビニル化合物や芳香族化合物が生じる。
一方,芳香族化合物であるベンゼンは,不飽和結合をもつが非常に安定であ
り,付加反応はおこりにくい。しかしベンゼン環の不飽和結合がそのまま保存さ
れる仁己反応はおこりやすい?
問 l エチレン,アセチレン,ベンゼンのうち,炭素原子問の結合距離が最も長
い化合物と,最も短い化合物の名称をかきなさい。
問 2 仁 己 , 仁己にあてはまる適切な語句をかきなさ凡
問 3 下線部①について, 2メチルプロペンを低温でオゾンと反応させ,さらに
還元剤である車鉛で処理したところ,化合物 A と,フェノール樹脂の原料
として知られる化合物 Bが生じた。化合物 A, Bの構造式をかきなさい。
- 2
8-
>
くM6(695-9
4
)
問 4 下線部②の化合物を用いた以下の実験について, (
1
)∼
(3
)に答えなさい。た
だし,気体はすべて理想気体としてふるまうものとする。
実験 1 標準状態において 2
2
.4Lのアセチレンを,少量の酢酸亜鉛 (
I
I)
と
0gの酢酸と反応させたところ,反応は完全に進行し 8
6gの
ともに 6
単一の化合物が生じた。
実験 2 標準状態において 2
2
.4Lのプロビンを,少量の酢酸亜鉛( I)とと
もに適当量の酢酸と反応させたととろ,酢酸が完全に消費され複数の
化合物が生じた。この複数の化合物の質量の合計は 2
5gであった。
(
1
) 実験 lで生じた化合物の構造式をかきなさい。
(
2
) 実験 2で生じた複数の化合物の構造式をすべてかきなさい。
(
3
) 実験 2において酢酸と反応しなかったプロビンは標準状態において何 L
であったか。計算過程も示し,有効数字 2けたで答えなさい。
問 5 下線部③について,ベンゼンに鉄粉を触媒として臭素を反応させたとこ
ろ,化合物 Cが生じた。一方,フェノールに十分な量の臭素を反応させた
, D の構造式をかきなさい。
ところ,化合物 D が生じた。化合物 C
- 2
9-
>
くM6(695 9
5
)
囚 次 の 文 章 を 読 み 以 下 の 問 い ( 問 1∼ 7)に答えなさい。
タンパク質は,単純タンパク質と複合タンパク質に大きく分類される。食品と
①
して摂取したタンパク質は,酵素のはたらきによりペプチドに,さらには α−ア
②
ミノ酸の単位にまで加水分解される。いま, 5種類の天然 α アミノ酸 A∼Eが
A-B-C-B
-D-Eのi
J
[買に結合したペプチド X がある。このペプチド X,およびそ
れを構成する α一アミノ酸について調べるために,以下の実験を行った。
実験 l ペプチド Xの水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱した後,
I
I
)水溶液を加えたところ,黒色の沈殿が生じた。しかし,
さらに酢酸鉛 (
α一アミノ酸が B-C-B-D-Eの順に結合したペプチド Y の水溶液を同様に
処理しても沈殿は生じなかった。
実験 2 ペプチド X の加水分解によって得られたトリペプチド A-B-Cの水溶
液,およびトリペプチド B-D-Eの水溶液にそれぞれ濃硝酸を加えて加熱
すると,いずれの水溶液も仁己位変化した。さらに,アンモニア
水町て塩基性にすると仁己色に変化比
問 l 下線部①について,次の(
1
)
および(
2
)
に答えなさい。
(
1
) 複合タンパク質とは何か, 4
0字以内で説明しなさい。
(
2) 次のタンパク質(
司∼(
C)
は,単純タンパク質,あるいは複合タンパク質の
どちらに分類されるか,それぞれ記号で答えなさい。
(
a) カゼイン
(
b) コラーゲン
(
c) ヘモグロビン
問 2 下線部②について,次のうちタンパク質の加水分解に関わる酵素はどれ
a
)
∼(
d)
から 一つ選び記号で答えなさい。
か,次の(
(
a) カタラーゼ
(
b) ペプシン
(
c) マルターゼ
(
d) リバーゼ
0字以内で説明しなさ
問 3 実験 lの結果より ,α一アミノ酸 A の特徴について 1
し
し
- 3
0-
)
く M6(
6
9
5 9
6
)
問 4 5種類の α一アミノ酸 A∼Eのうち, Bのみ不斉炭素原子をもたない。
αーアミノ酸 Bの構造式をかきなさい。
問 5 α
一アミノ酸 D の分子量は 1
3
3
.
0であり,質量百分率は炭素 3
6
.
0
9%,酸
8
.1
2%,水素 5
.2
6%,窒素 1
0
.5
3%であった。次の(
1
)
および(
2)
に答え
素4
なさい。
(1)α一アミノ酸 D の構造式をかきなさい。ただし,立体異性体は考慮、しな
くてよい。
(
2) α一アミノ酸 D の水溶液を pH7
.0の緩衝液中で電気泳動すると,どのよ
a
)
∼(
C)
から選び記号で答えなさい。 また,その理
うな動きを示すか,次の(
0字以内で述べなさい。
由を 4
(
a) 陽極側に移動する。
(
b) 陰極側に移動する。
(
C) 移動しない。
問 6 実験 2について,次の(
1
)
∼(
3
)
に答えなさい。
(
1
) この反応の名称をかきなさい。
(
2) 仁 己 ,
E己にあてはまる適切な語句をかきなさい。
(
3) この反応に関わる α アミノ酸は A∼Eのうちどれか,記号で答えなさ
し
し
問 7 ペプチド X,および X の加水分解によって得られる A-B-Cなどのペプチ
ドのうち,ビウレット反応によって赤紫色を示すものは何種類あるか答えな
さい。
-31-
OM6(
6
9
5-9
7
)