一般入試／化学（中期）出題のねらい

一般入試／化学（中期）
分子内に共有電子対を 4 組、非共有電子対を 4 組
出題のねらい
もつ。
一般（中期）の化学は、化学基礎・化学全般から出（２）ドライアイスでは CO 分子が面心立方格子の構造
2
題しました。いずれの問題も基本的な内容を理解してい
をとっている。単位格子内に含まれる CO 分子は 4
るかを問うています。また、今回は周期表に関する問題
が、中問として出題されていますが、各金属の性質を整
理して確実に覚えておきたいところです。
2
個であるので、密度〔g/cm 3〕は、CO 2 のモル質量
が 44 g/mol より、
【１】　二酸化炭素の分子の構造と状態・化学反応式に
関する問題と反応の経路と反応速度に関する問題
を出しました。化学反応式のつくり方を理解して、き（３）二酸化炭素を石灰水（水酸化カルシウムの飽和水
ちんと立式できるようにしておきましょう。
溶液）に通じると、炭酸カルシウムの白色沈殿が生じ
【２】　電池の仕組みとダニエル電池を題材に酸化還元
反応について出題しました。酸化・還元の定義をしっ
かりと理解し、酸化数の決定の仕方、酸化剤、還
元剤についてもおさえておきましょう。
る。
Ca(OH) 2 ＋ CO 2 → CaCO 3 ＋ H 2O
さらに二酸化炭素を吹き込むと、炭酸カルシウムは溶
けて、炭酸水素カルシウムの溶液となる。
CaCO 3 ＋ CO 2 ＋ H 2O → Ca(HCO 3) 2
B 反応の経路と反応速度
【３】　周期表と元素の性質について、基本的な内容を（１）1 mol の AB が単体 A と単体 B から生成すると
2
2
問いました。周期表に関連して、価電子の数、イオ
きの熱化学方程式を書く。
ン化エネルギー、電子親和力なども確認しておきましょ
う。
【４】　アルコールの構造と反応を題材に、アルコールの
分類、酸化、ヨードホルム反応について出題しました。
（２）反応が起こるとき、反応物はエネルギーの高い不
安定な状態となる。この状態になるために必要最低
限のエネルギーを活性化エネルギーという。
無機化学においては、生成物の色にも注意しましょ（３）触媒を用いると、反応経路が変化するので活性化
う。
エネルギーの値は小さくなるが、反応熱の値は変わら
ない。
【５】　タンパク質の構造とアミノ酸の反応について、設問（４）温度を10 K 上げると反応速度が 2 倍になることより、
文の空所補充式を中心に基本的な知識を問う問題
温度を 30K 上げると反応速度は、2 3 ＝ 8 倍になる。
です。アミノ酸の結合様式の確認や酵素の反応条
件、はたらきについて確認しておきましょう。
【2】
【解　答】（28 点）
【1】
（1）ア　②
【解　答】（36 点）
A（１）ア　4
イ　4
ウ　直線
（各 3 点×3）
（2）1.7 g/cm3
（5 点）
（3）CaCO3＋CO2＋H2O→Ca(HCO3)2
（5 点）
B（1）
（5 点）
（2）活性化エネルギー
（4 点）
（3）⑧
（4 点）
（4）8 倍
（4 点）
【解　説】
A 物質の構成と状態、化学反応式
（１）二酸化炭素を電子式で表すと次のようになる。
イ　④ （各 3 点×2）
（2） 965
（5 点）
（3） (a)　ダニエル電池
2＋
(b)　Zn → Zn
＋ 2e
（4 点）
－
（4 点）
(c)　③
（4 点）
(d)　＋0.32 g
（5 点）
【解　説】
物質の変化（電池の仕組みとダニエル電池）
（１）電池では負極から電子が放出されるので、負極で
は活物質が酸化されている。よって負極では活物質
は還元剤としてはたらく。
（２）電気量 (C) ＝電流 (A) ×時間 ( 秒 ) より、
0.500 A × 1930 秒＝ 965 C
一般入試／化学（中期）
（３）（a）図の電池はダニエル電池で、イオン化傾向の【4】
より大きい亜鉛板が負極となる。
【解　答】（30 点）
（b）両極での反応は次のとおりである。
（1）ア　ヒドロキシ
正極 Cu 2 ＋＋ 2e － → Cu
負極 Zn → Zn
2＋
＋ 2e
イ　高
ウ　多
（2）（a）①，⑤
－
（c）負極側の溶液では陽イオンが増加するので、
電荷の釣り合いをとるために、正極側から負
極側へ SO 42 －が移動する。
（d）流れた電子の物質量は、
（各 3 点×3）
（各 3 点×2）
（b）名称　アセトン
（5 点）
構造式
（5 点）
（3） ④
（5 点）
であり、2mol の電子が流れると 1mol の Cu 【解　説】
が析出（増加）する。この放電で析出した有機化合物
銅の質量は、
（１）
アアルコールは炭化水素の水素原子をヒドロキシ基
で置換した構造をもつ。
イアルコールはヒドロキシ基をもつため、分子間で水
よって、＋ 0.32 g となる。
素結合をつくる。
この水素結合を切るためにエネ
ルギーが必要になるため、同程度の分子量をもつ
【3】
炭化水素に比べるとアルコールの沸点は高い。
【解　答】（32 点）
（1）ア ③　イ ⑤　ウ ⑥　エ ①
エタノール
（分子量46）沸点 78℃
（各 3 点×4）
（2）ハロゲン
（5 点）
（3）（a）　P4O10
（5 点）
（b）　②
（４）－ 0.555℃
（5 点）
（5 点）
プロパン
（分子量44）沸点－42℃
ウ炭素鎖の炭素原子の数が多いアルコールほど疎
水性の部分の割合が大きくなり水に溶けにくくな
る。
（２）
（ a）2 -プロパノールCH 3 CH(OH)CH 3 にはヒドロキシ
基-OHが1個あるので1価アルコール。
ヒドロキシ
基-OHが結合した炭素原子には、2個の炭素原
【解　説】
無機物質
（１）周期表では、元素は原子番号の順に並べられてお
り、1・2 および12～18 族の元素は典型元素、3～11
族の元素は遷移元素である。典型元素では、18族を
除いて、族番号の下1桁の数字と、その族の原子がも
つ価電子の数が一致している。
（２）周期表17 族の元素は、ハロゲンと呼ばれる。
（３）
（ a）
リンP を乾燥空気中で燃やすと、十酸化四リン
P 4O 10 が生じる。
4P ＋5 O 2 → P 4O 10
（ b）P 4O 10 は吸湿性が強い。
（４）周期表の第3 周期の、2 族の陽イオンと17 族の陰イ
オンからなる物質はMgCl 2 であり、水溶液中では次の
ように電離する。
MgCl 2 → Mg 2＋＋2Cl－
これより、凝固点降下度は、
子が結合しているので第二級アルコールに分類
される。
（b）第二級アルコールは酸化されるとケトンになる。
2-プロパノールCH 3CH(OH)CH 3は酸化されると、
アセトンCH 3COCH 3になる。
（３）
アルコールX にヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を加
えて加熱すると沈殿が生じたことから、
アルコールX
はR-CH(OH)CH 3の構造をもつことがわかる。
よって、
アルコールX はCH 3CH 2CH(OH)CH 3。
①C H 3 CH 2 CH(OH)CH 3は第二級アルコールであり、
酸化されるとケトンになる。
アルデヒドにはならない。
②アルコールにナトリウムの単体を加えると、水素が発
生し、
ナトリウムアルコキシドができる。
2 R-OH ＋ 2Na → 2 R-ONa ＋ H2
ナトリウムアルコキシド
③アンモニア性硝酸銀水溶液を加えて加熱すると銀が
析出するのは、
アルデヒドなどの還元性をもつ物質の反
応。
アルコールには還元性はない。
④C H 3CH 2C*H(OH)CH 3のC*は、異なる４つの原子また
よって、凝固点は－0.555℃。
は原子団と結合している不斉炭素原子であるので、
ア
ルコールX は光学異性体をもつ。
一般入試／化学（中期）
【5】
【解　答】（24 点）
（1）ア　①　イ　⑤　ウ　⑪
（各 3 点×3）
（2） ⑤
（5 点）
（3） ②
（5 点）
（4） ④
（5 点）
【解　説】
タンパク質・酵素
（１）（２）タンパク質は、多数のアミノ酸がペプチド結合
（－ NH － CO －）で次々と結合したポリペプチド構造
をもつ高分子化合物である。天然のタンパク質では、
構成するアミノ酸の種類は約 20 種類である。
タンパク質を構成するアミノ酸の配列順序をタンパ
ク質の一次構造という。
タンパク質では、分子内のあるペプチド結合中の
H と、別のペプチド結合中の O との間に水素結合を
つくる。これにより、らせん状になった構造はα－へリッ
クスと呼ばれ、シート状になった構造はβ－シート（β
構造）と呼ばれる。α－へリックスやβ－シートはタンパ
ク質の二次構造である。さらにこれらは複雑な高次
構造をつくる。
酵素は、タンパク質を主体とした高分子化合物で
あり、生体内の化学反応において触媒としてはたら
いている。
（３）タンパク質に濃硝酸を加えて加熱すると黄色になる
反応は、キサントプロテイン反応と呼ばれ、タンパク
質およびアミノ酸に含まれるベンゼン環がニトロ化され
るために起こる。
（４）酵素が触媒として作用するとき、多くの酵素では、
40 ℃ぐらいまでは温度が上がると反応速度は大きく
なるが、それ以上では反応速度は小さくなっていく。
60℃以上では酵素の触媒作用が完全に失われてしま
う。このように酵素が触媒作用を失うことを失活とい
う。

Download Report