東京大学前期【化学】解答例第１問 Ⅰ ア再結晶イ a＝33，10℃ ウ十水和物と水の質量をそれぞれ x〔g〕，y〔g〕とおくと，60℃の条件より， 10+x×142.1 322.1 ＝ 45 180.0 100 x× +y 322.1 ① 20℃の条件より， x×142.1-32.2×142.1 322.1 322.1 ＝ 20 180.0 x× +y-32.2×180.0 100 322.1 322.1 ② ①，②より，x≒61.4〔g〕，y≒48.0〔g〕 (答) エ十水和物：61 g，水：48 g 発熱反応 (理由) 溶解度曲線の傾きが負になることから，低温で溶解側に平衡移動するとわかる。ルシャトリエの原理より，低温では発熱側に平衡が移動するから。 Ⅱ オ水は極性の大きな分子であり，分子間で水素結合を行うが，無極性分子のヘキサンはこれを行わないため。(48 字) カ 78℃ キ水蒸気として存在する水の量を n〔mol〕とする。水蒸気と窒素について，分圧比＝モル比より， 1.5×104 ＝ n 0.031 2.0×104 -2 n≒2.32╳10 〔mol〕 (答) -2 2.3╳10 mol ク ⑴ (理由) 操作１では気相中のヘキサンのモル分率は一定であり，その分圧は一定に保たれる。操作２では，水蒸気圧の降下に伴いヘキサンのモル分率が相対的に上昇するが，その変化は低温ほど緩やかであるため，ヘキサンの分圧は上に凸のグラフとなる。また，操作３ではヘキサンの分圧はその飽和蒸気圧と等しくなるから。(143 字) 第2問 Ⅰ アイ化学式電子式分子形状 ⑴　NH3 H NH H 三角すい ⑵　CO2 O C O 直線 ⑶　BF3 F B F F 正三角形炭素原子の原子半径を r とする。単位格子中に含まれる炭素原子の数は８個なので，求める割合は， 4 3 πr ×8 3 ╳100≒33.9〔％〕 3 ⎛ 8 ⎞ r⎟ ⎜ ⎝ 3 ⎠ (答) 34％ウホウ素，窒素ともに，結合に関与しない不対電子を持たないため。（30 字）エ ⑵，⑸ オ (理由) 合金中の鉛の濃度が増し，凝固点降下度がより増大したから。（28 字） (鉛の質量) スズの量が一定なので，凝固点降下度は鉛の量に比例するから， 232-228 232-220 ＝ 23 x x＝69〔g〕 (答) 69 g Ⅱ カ a：金属結合キ (反応式) ケ 17 (陽イオン性) (理由) c：原子半径 4KO2＋2CO2→2K2CO3＋3O2 (全電子数) ク b：低いナトリウムナトリウムは水素よりも電気陰性度が小さく，陽性が強いから。(29 字) (反応式) NaH＋H2O→NaOH＋H2 (イオン) Cs (理由) ＋空隙の半径がクラウンエーテル A と比べて 0.05 nm 大きいクラウンエ＋ーテル B に対して最適な大きさのイオンは，K よりもイオン半径が 0.05 ＋ nm 大きいものと予想され，それに最も近い値を Cs がもつから。(90 字) 第３問 Ⅰ ア ⑷ (理由) 共洗いにより，三角フラスコ内に水酸化ナトリウムが残り，正確に水酸化ナトリウムの定量ができなくなるため。イ官能基の名称：エステル結合ウ NaOH＋CO2→NaHCO3 エ化合物Ａ O 個数：2 個化合物Ｃ CH2 O C H C O CH3 CH2 C O O O オ ⑵，⑷ Ⅱ カａ ⑶ ｄキ ⑵，⑷ ク 12 通りケ実験 6 より，化合物Ｄ中の元素数比は， C：H＝ ⑴ 165 27.0 ： ╳2＝5：4 44.0 18.0 分子量が 144.0 で，ベンゼン環を持つことから，分子式が C10H8O となる。水素原子の結合しない炭素原子が 3 つ連続で存在することから，Ｄは次のように決まる。 OH コｃＲに対するＬ1 の結合率が 80％なので， [R・L１] 80 ＝＝4 [R] 20 ① 式⑵に代入すると， KＬ1＝4╳ [Ｌ1]＝ｅ 1 [L１] 4 KL１すべてのＲに対するＬ1 の結合率が 10％なので， [R・L１] ＝0.10 [R]＋[R・L１]＋[R・L2] ② また，式⑵，⑷と与えられた条件より， KL2 [R・L2][L１] ＝＝1000 KL１ [R・L１][L2] ③ ③とｃの答より， [R・L2] [L2] 1000KL1 ＝1000╳ ＝ ╳[Ｌ2] [R・L１] [L１] 4 ④ ②の逆数を考えると， [R] [R・L2] ＋1＋＝10 [R・L１] [R・L１] ⑤に①と④を代入すると， 1000KL1 1 ＋1＋ ╳[Ｌ2]＝10 4 4 [Ｌ2]＝ 3.5×10−2 KL１ ⑤