第 I問 ( 5 0点満点） 問題 1，問題 2と問題 5については， lつまたは 2つの正解がある。答案用紙の 所定の枠の中に，正解の番号を記入せよ。問題 3と問題 4については，所定の枠の 中に， Oから 9までの適当な数字を 1枠に 1つ記入せよ。 1 つぎの記述のうち，誤っているものはどれか。 1.同じ体積の 0. 0 2 5mol/L塩酸と 0 .0 1 0mol/L水酸化ナトリウム水溶液を混合 した水溶液の pHは ， 2より小さい。 2 . 酢酸ナトリウムは，水に溶けて塩基性を示すので，塩基性塩である。 i 0 2 , P4 01 0は，いずれも酸性酸化物である。 3 . C02. S 4 . 塩素のオキソ酸は，塩素の酸化数が大きいものほど強い酸である。 5.フッ化水素酸は，石英を溶かす弱酸である。 6 . アンモニア水を塩酸で中和滴定する場合，指示薬としてメチルオレンジを用い ることができる。 ＞ くM3(683 一一3 7 ) 2 金属元素 A∼D は ， Ag, A l ,C a ,C u ,F e , Mg, P b , Znのいず、れかである。つ ぎの記述ア∼カを読み，下の聞に答えよ。 ア. A∼Dの金属イオンをそれぞ、れ別に含む水溶液に，室温で、水酸化ナトリウム水 溶液を少量ずつ加えていくといずれも沈殿を生じる。 イ. A∼Dの金属イオンをそれぞ、れ別に含む水溶液に，室温で希塩酸を適量加える と A の水溶液だけが沈殿を生じる。 ウ．アで生じた A を含む沈殿は，暗褐色の酸化物である。 工．アで生じた Bを含む沈殿に，さらに過剰の水酸化ナトリウム水溶液を加える と，錯イオンが生じて溶ける。 オ．アで生じた Bを含む沈澱と C を含む沈殿に，さらに過剰のアンモニア水を加 えると，いずれも錯イオンが生じて溶ける。溶けた Bの水溶液は無色で， Cの 水溶液は深青色で、ある。 力．アで生じた D を含む緑白色沈殿は，水溶液中で酸化されると赤褐色に変わ る。この赤褐色沈殿は，過剰のアンモニア水を加えても溶けない。 問 つぎの記述のうち，正しいものはどれか。 1 . アで生じた A を含む沈殿は，過剰のアンモニア水を加えても溶けない。 2 . Bの酸化物は，ルビーの主成分である。 3 . Bと C の単体は，いずれも室温で希硫酸と反応して水素を発生する。 4 . A∼D の単体のうち，熱や電気の伝導性が最も高い単体は Cである。 5 . イオン化傾向は， B ,D ,C , A の順に小さくなる。 - 3- ） く M3( 6 8 3 -3 9 ) 3 つぎの表に示す金属の結晶に関する下の聞に答えよ。ただし，結晶中の各原子 を球とみなし，最も近い原子は互いに接しているとする 。また， f 2=1 .4 , Fi=l.7とし，アボガド口定数は 6 . 0× 1 02 3/mo！とする。 単位格子の l辺 単位格子の体積 (cm3 ) の長さ（cm) 金属元素 結晶構造 原子量 ナトリウム 体心立方格子 2 3 o -s 4 . 3× i 02 3 8 . 0× 1 アルミニウム 面心立方格子 2 7 0s 4 . 0× 1 02 3 6 . 4× 1 カリウム 体心立方格子 3 9 0s 5 . 3× 1 1 5× i o2 3 銅 面心立方格子 6 4 0s 3 . 6× 1 4 .7× 1 0 -2 3 問 i 密度が大きい順番に並べると，ナトリウムは何番目になるか。 問 i 原子半径の大きい順番に並べると，アルミニウムは何番目になるか。 -5- < >M3(683 41) 4 単体のアルミニウムは，氷晶石 Na3AlF5に酸化アルミニウム Ah03を混合して 溶かし，炭素電極を用いた溶融塩電解（融解塩電解）により製造される。陰極ではア ーとの電解反応 ルミニウムが得られ，陽極では炭素電極の炭素と酸化物イオン 02 によって，一酸化炭素と二酸化炭素が生成する。つぎの問に答えよ。ただし，各元 7 , C= 1 2とし，ファラデ一定数は 9 . 6 5× 1 04C/molとす 素の原子量は， Al= 2 る 。 問 i この溶融塩電解で 9 6 5Aの電流を 1 0 0時間流すと，得られるアルミニウムの 質量は理論上いくらか。解答は小数点以下第 l位を四捨五入して，下の形式に より示せ。 III 同 問 i 問 iの電解で，一酸化炭素の 2 . 5 0倍の物質量の二酸化炭素が生成すると き，炭素電極の質量は理論上いくら減少するか。解答は小数点以下第 l位を四 捨五入して，下の形式により示せ。 III 図 -7- ＞ くM3( 6 8 3-4 3 ) 5 つぎの表 1の 1∼ 5に示す金属イオンを含む水溶液がある。それぞれに飽和にな 5℃で硫化水素を通じた結果， pHは右の欄の値になった。沈殿を生じな るまで 2 かったものはどれか。表 1中の番号で答えよ。 P b S ,N i S , MnSの溶解度積は表 2 のとおりである。 表l 番 下 仁 三 二3 , 金属イオン 金属イオンの濃度 ( m o l / L ) 硫化水素を通じた後の pH Pb2 + l× 1 02 2 2 P b 2+ 04 l× 1 2 3 Ni 2 + 02 l× 1 2 4 N i2 + l× 1 04 4 5 Mn2 十 l× 1 0 2 4 ただし，硫化水素を通じても，水溶液の体積は変化しないものとする。水溶液中 の硫化水素の濃度［H2 S Jは飽和濃度 0 .1mol/Lで一定であり ，硫化物イオンの濃度 [ S2］は pHにより変化し， pH= 1のとき［S2 一J= 1× 1 0 -2 0mol/Lである。 表2 硫化 物 2 5℃での溶解度積 ( m o l 2 / L2 ) PbS 02 8 3× 1 Ni S 02 0 4× 1 MnS 0 11 3× 1 -9- < >M3(683 4 5 ) 第 E問 ( 5 0点満点） 問題 6と問題 7については， 1つまたは 2つの正解がある。答案用紙の所定の枠 の中に，正解の番号を記入せよ。問題 8と問題 1 0については，所定の枠の中に， Oから 9までの適当な数字を 1枠に lつ記入せよ。問題 9については，指示にした がって所定の枠の中に適切な数値または式を記せ。 6 つぎの記述のうち，正しいものはどれか。 1 . Na原子が電子 1個を失って Na＋になるとき，エネルギーが放出される。 2 .C l原子の電子親和力は， C lーから電子 1個を取り去るのに必要なエネルギーと 等しい。 3.単原子イオン 02-.F ,Mg2 ＋のうち，最もイオン半径が大きいものは M g2 ＋である。 4 . アルカリ金属の単体では，原子半径が大きいほど融点が高くなる。 5 . 金属に特有の光沢は，自由電子の働きによるものである。 6 . 水素，重水素，三重水素は互いに同素体である。 - 1 1- ＞ くM3(683 4 7 ) 7 つぎのコロイド溶液に関する記述のうち，誤っているものはどれか。 . コロイド粒子は可視光を散乱する。 1 . 牛乳は水が分散媒のコロイドである。 2 I）のコロイドは疎水コロイドである。 I . 水酸化鉄（ I 3 4. l分子で形成されるコロイド粒子がある。 5.親水コロイドに大量の電解質を加えると，コロイド粒子が集まり沈殿する。 . コロイド粒子のブラウン運動は，分散質どうしの衝突が原因で起こる。 6 3- 1 ) 9 3-4 8 6 くM3( ＞ 8 つぎの式(1)で表される反応に関する記述を読み，下の問に答えよ。 ︶ ︵1l ム 2X一一→ Y この反応では，反応速度が Xの濃度の 2乗に比例する。とのとき，反応時間 t における反応物 X の濃度 ［ X］は，反応速度定数を h，反応開始時の X の濃度を［X。 ］ 2 ） で表される。 とすると，式（ _l_=kt+_ _ _ L _ [ X ] [ X。 ］ ( 2 ) 問 2 5 .0℃ で 4. 0 0mol/Lの X を反応させたところ， X の濃度が半分になるまで s］であった。また， 6 5 . 0。 C で A[ mol/L ］ の X を反応させたところ， の時間は fx[ X の濃度が半分になるまでの時間は 0.1 5 0f x[ s］となった。この反応では，温度 0 . 0℃上がるごとに反応速度定数が 2 . 0 0倍になる 。 が1 A はいくらか。解答は有効数字 3桁目を四捨五入して，下の形式により示せ。 口口 - 1 5- mol/L ＞ くM3(683 5 1 ) 9 つぎの式で表される気体の反応に関する実験 1∼ 2の記述を読み，下の問に答え よ 。 X2+Y2工三三 2XY 実験 1 容器に η ［ mo！ ］ の X2と n[mo ！ ］ の Y2を入れたところ， XYが A[mo ！］生成 して平衡状態に達した。この状態を Iとする。 実験 2 状態 Iから容器の温度と体積を一定に保ちながら B[mol]の XYを容器に 加えたところ，新たな平衡状態に達した。この状態を Eとする。 , nを用いて示せ。ただし，この反応 問 状態 Eにおける XYの物質量を， A, B に関与する気体はすべて理想気体としてふるまうものとする。 - 1 7- OM3(683 5 3 ) 10 ある塩の溶解に関する 実験 1∼ 2を行 った。下の問 に答えよ。ただし，実験に用 いた塩の溶解熱 Qは温度および濃度に依存しない。また，この塩の溶解 度は 4 0. 0℃ で 7 0. 0[ g／ 水1 0 0g］であり ，この実験の範囲内では溶液の温度が下がると l℃あたり 2 . 0 0[ g／ 水1 0 0g］ず、つ減少するものとする。容器内の物質の比熱はす べて 4. 0 0J I(g・K）とする。 実験 1 断熱容器内に 4 0 . 0。 Cの水 1 0 0gと 4 0 .0℃ の 塩 1 0 0gを入れて混合し た。十分な時間が経過すると，溶液の温度が 2 5 .0℃となった。この状態を A とする。 実験 2 状態 A に 2 5 .0℃の水 1 0 0gを加えて混合し，十分な時間経過させた。 こ の状態を B とする。 問 i 実験に用いた塩の溶解熱 Q はいくらか。解答は有効数字 3桁目を四捨五入 して，下の形式により示せ。ただし，実験に用いた塩の式量は 1 0 0とする 。 Q= I II k J / m o l 問 i 状態 Bにおける溶液の温度はいくらか。解答は有効数字 3桁目を四捨五入 して，下の形式により示せ。 ｜｜｜ ℃ - 1 9- 。 M3(683 -5 5 ) 第皿問 ( 5 0点満点） 問題 1 1，問題 1 2と問題 1 3については， lつまたは 2つの正解がある。答案用 紙の所定の枠の中に，正解の番号を記入せよ。問題 14と問題 15の問 iについて は，所定の枠の中に， 0から 9までの適当な数字を l枠に 1つ記入せよ。問題 15 の問 iについては，指示にしたがって所定の枠の中に適切な構造を記せ。 11 有機化合物 A∼Gに関するつぎの文を読み，下の問に答えよ。 炭化カルシウムに水を反応させたところ， A が生成した。触媒を用いて A に水 素を付加させたところ， Bと Cが得られた。 Bに水を付加させると Dが得られ た。一方， A に酢酸を付加させると Eが生成し， Eを加水分解すると F と Gが得 られた。また， Fを酸化すると Gが得られた。 問 つぎの記述のうち，誤っているものはどれか。 1 . 1molの炭化カルシウムに 2molの水を反応させると， 1molの A が生成する。 2.A を赤熱した鉄に接触させると，ベンゼンが生じる。 3 . A から 1molの Bと lmolの C を得るためには， 3molの水素が必要である。 4 . 濃硫酸と Dの混合物を 1 7 0℃に熱すると， Bが得られる。 5 . D と G を縮合させると， Fと同じ組成式をもっ化合物が得られる。 6 . Fを用いてヨードホルム反応を行った後，酸性にすると Gが得られる。 2 1- 0M3(683 5 7 ) 1 2 つぎの図に示す芳香族化合物に関する記述 1∼ 5のうち，正しいものはどれか。 中 CH3 む 。 C l COOH C l C l &CH2C COOH 。 工 。 中t OH な ， ， . CH3 。 I I N02 I I N'C'CH I 3 H 1 . 炭酸より強い酸は lつである。 2 . 塩化水素と塩を形成するものは lつである。 3 . ヨードホルム反応を示すものは 2つである。 4 . 銀鏡反応を示すものは lつである。 5 . ベンゼン環に直接結合した水素原子 lつを塩素原子に置換したときに，生じう る化合物が 2種類であるものは 3つである。 - 2 3- ＞ くM3(683 5 9 ) 1 3 分子式 C5H1 0をもっアルケンに関するつぎの記述のうち，正しいものはどれか。 1 . 考えられるアルケンは 5種類である。 2 . 幾何異性体の関係にあるアルケンは 2組である。 3 . メチル基を 3つもつアルケンは 2種類である。 4 . 水素を付加させると，不斉炭素原子をもっ化合物になるアルケンは 1種類で ある 。 5 . 臭素を付加させると，いず、れのアルケンも不斉炭素原子をもっ化合物を与 える。 6.分子式 C5 H12をもっアルカンには，分子式 C5 H1 0をもっアルケンに水素を 付加させても得られないものがある。 - 2 5- 0M3(683 6 1 ) 14 つぎの記述を読み，下の問に答えよ。ただし，各元素の原子量は， H= 1 , c=12, 0 =16とする。 H5 03 （分子量 9 0）で表される化合物 Aは，ヒドロキシ基とカルボキシ 分子式 C3 8 0 . 0 0g を縮合重合してエステル結合を形成したと 基を lつずつもつ。化合物 A 1 ころ，化合物 A はすべて反応により消費され，環状化合物の混合物 1 4 . 4 0g と ， 一方の末端にヒドロキシ基，もう 一方の末端にカルボキシ基をもっ鎖状化合物の混 合物 1 3 1 .7 6gが得られた。 問 i 環状化合物の生成に使われた化合物 A の物質量はいくらか。解答は小数点 以下第 3位を四捨五入して，下の形式により示せ。 。 III mol 問 H 鎖状化合物は平均何個の化合物 Aが縮合重合したものか。解答は小数点以 下第 1位を四捨五入して，下の形式により示せ。 III 個 - 2 7- 0M3(683 6 3 ) 1 5 有機化合物 A∼D に関するつぎの記述ア∼エを読み，下の問に答えよ。ただし， , C=1 2 , N =1 4 , 0 =1 6とする。 各元素の原子量は， H =1 ア.Aはエステル結合とアミド結合をもち， 4 0 0以下の分子量をもっ。 2 8. 3mgの A を完全燃焼させたところ， 二酸化炭素 7 4 .8mgと水 1 5. 3mgおよび窒素酸化 物のみが生成した。このうち，窒素酸化物をすべて単体の窒素まで還元したとこ ろ ， 1 .4 0mgの窒素が生成した。 イ.A を完全に加水分解すると， B,C,Dが得られた。 ウ.Bはタンパク質を構成する α 一アミノ酸の lつであり ，不斉炭素原子をもっ天 然の α一アミノ酸の中で、分子量が最も小さい。 工 . Cと D は芳香族化合物であり， C を酸化すると Dが生成した。 問 i 化合物 A の分子式を例にならって示せ。 （ 例 ） CH3(CH2 ) 5 0Hの分子式： l c II HI I I N 目。 日 0 6 1 4 問 i 化合物 A の構造式を例 にならって示せ。ただし，光学異性体は考慮しなく てよい。 （ 例 ） H CH！：＇ ー C一 一 CH一 一C凡 ー C- Nー C比 ー ｜ ｜ 一 ｜ ｜ ’ 0 0 - 2 9- ＞ くM3( 6 8 3 6 5 )
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