令和５年度（１０⽉期⼊学）及び令和６年度

⾦沢⼤学⼤学院⾃然科学研究科 博⼠前期課程⼊学試験

解 答
専

攻名

試験科⽬名I例

物質化学専攻（化学コース）（⼀般選抜・出⾝学部等限定特別選抜）
専⾨科⽬

化学科⽬群 A: I 理論化学

問１(1)

ア：燃焼

イ：⽣成

ウ：中和

カ：溶媒（⽔） キ：格⼦

エ：溶解

オ：単体

ク：溶媒和（⽔和）(2) C6H6 + 15/2 O2 = 6 CO2 + 3 H2O + 3268 kJ＿(3) 6 C + 6 H2 + 3 O2 = C6H12O6 + 1274 kJ＿(4) 各物質の燃焼に対する熱化学⽅程式は次のように表せる。
C6H12 + 9 O2 = 6 CO2 + 6 H2O + 3920 kJ・・・①

H2 + 1/2 O2 = H2O + 285.8 kJ・・・・・・・②C + O2 = CO2 + 393.5 kJ・・・・・・・③

したがって，6×② + 6×③−①より，6×285.8 + 6×393.5−3920 = 155.8 なので6 C + 6 H2 = C6H12 + 156 kJ となる。よって⽣成熱は 156 kJ mol–1 である。
問２(1)＿

𝜓 𝑥

𝑁 𝐿𝑥

理由：境界である x＝－L および L の部分で波動関数が 0 になっている。また，–L < x < L の領域にノードとなる点が存在しない。

－L0

𝜓′ 𝑥𝑁′ 𝑥 𝐿

Lx(2) 𝑁(3) 𝐸(4)＿ℏ𝑥

理由：ポテンシャル中央にノードが一つ存在する。問い(1)の基底波動関数と直交している。

－L0Lx

令和５年度（１０⽉期⼊学）及び令和６年度

⾦沢⼤学⼤学院⾃然科学研究科 博⼠前期課程⼊学試験解 答専

攻名

物質化学専攻（化学コース）（⼀般選抜・出⾝学部等限定特別選抜）

試験科⽬名II 問１(1)ON

例

専⾨科⽬

H

化学

科⽬群 A: II 無機・錯体化学

ONNiNOHNO(2) 平⾯四⾓形の配位⼦場において，d8 のニッケル(II)の電⼦配置は右図のようになり，すべての d 電⼦が電⼦対を形成して不対電⼦を持たないため。

問２(1) Ti4+＿(2) MnO4–＿
問３(1) エチレンジアミン錯体[Co(en)3]3+は低スピン d6 電⼦配置のコバルト(III)イオンを含み，⼋⾯体配位⼦場による⾮常に⼤きな配位⼦場安定化がある。このため，置換不活性となり，エチレンジアミン配位⼦が⼀旦解離して再結合する経路によるラセミ化を起こしにくい。また，配位⼦の解離を伴わない経路によるラセミ化についても，遷移状態に⾄る際に⼋⾯体配位⼦場による安定化を失うことによる⼤きな活性化エネルギーを要するために進⾏しにくい。
(2) コバルト(III)により⽔が酸化され，酸素が発⽣する。
4 Co3++2 H2O →4 Co2++O2+4 H+

問４(1) Se3S5 は⼋員環構造を持ち，下記 5 種の異性体がある(2) AsP3 は四⾯体構造のため異性体は存在しない。

(3) 構造ヨウ素の酸化数+5+7令和５年度（１０月期入学）及び令和６年度

金沢大学大学院自然科学研究科 博士前期課程入学試験

解専

攻名

試験科目名

答例

物質化学専攻（化学コース）（一般選抜・出身学部等限定特別選抜）
専門科目

科目群 A: III 有機化学

化学

III 問１(1) 9 個(2) 化合物 2 において，オキシムは電⼦供与基として機能し，⼀般的には⼆重結合 b で優先的に付加環化反応が進⾏する。しかし，右図のようにオキシムとケトンが Lewis 酸である SnCl2 に配位することにより LUMO のエネルギーが低下し，⼆重結合 a での反応が優先する。

(3)

(4)
HOONHO
5–

H BH3HOO–NHO

HH OMeOOHNHO
6(5) ⼆重結合 d はカルボニル基と共役しており電⼦不⾜であるため mCPBA との反応性に乏しい。
このため，単純オレフィンであり，より電⼦豊富な⼆重結合 c での反応が優先する。
(6)令和５年度（１０月期入学）及び令和６年度

金沢大学大学院自然科学研究科 博士前期課程入学試験

解専

攻名

答例

物質化学専攻（化学コース）（一般選抜・出身学部等限定特別選抜）

試験科目名

専門科目

化学

科目群 A: III 有機化学

問２(1)(2) 開環体を経由して異性化が起こり，β-D-グルコースとの平衡混合物となるため。

(3) アノマー効果のため。すなわち，アノマー位の置換基がアキシアル位に存在する場合，環内酸素原⼦の孤⽴電⼦対の⼀つが C–OMe 結合の反結合性 σ*軌道と平⾏になり，軌道の重なりが⽣じる。その結果，酸素の sp3 軌道にある電⼦密度のいくらかが反結合性 σ*軌道に⾮局在化することにより，分⼦が安定化される。
OHHO
HOOH
OOH

H+ OH

HOHOOHOHOHOHOOH
HO+H

O+OH

HOMe

HOHOO
OHOMe

令和５年度（１０⽉期⼊学）及び令和６年度

⾦沢⼤学⼤学院⾃然科学研究科 博⼠前期課程⼊学試験

解 答
専

攻名

試験科⽬名

例

物質化学専攻（化学コース）（⼀般選抜・出⾝学部等限定特別選抜）
専⾨科⽬

化学科⽬群 B: IV 分析化学

IV 問１
(1) Ksp,AgCl = (SAgCl )2 ∴ SAgCl = (Ksp,AgCl )1/2
(2) 溶解度積

AgCl(s) > AgBr(s) > AgI(s)+理由 Ag は軟らかい酸であり，軟らかい塩基と親和性が⾼い。1 価の陰イオンである I−, Br−,Cl−は原⼦番号が⼤きいほどイオン半径が⼤きく，より軟らかい塩基の性質を⽰す。したがって，Ag+との親和性は I− > Br− > Cl−の順に⾼く，より安定な錯体を形成するため，溶解度積はAgCl(s) > AgBr(s) > AgI(s)となる。
(3) 当量点では[Ag+] = [Cl−]となるので，Ksp,AgCl = [Ag+][Cl−] = [Ag+]2∴ [Ag+] = (Ksp,AgCl )1/2 = 1.4 × 10−5 mol L−1(4) 溶液の体積は 200 mL より，[CrO42−] = 5.0 × 10−3 mol L−1
イオン積は[Ag+]2[CrO42−] = (2.0 × 10−10) × (5.0 × 10−3) = 1.0 × 10−12 < Ksp,Ag2CrO4
したがって，⾚⾊沈殿は⽣成しない。
(5) 酸性条件：CrO42− + H+ ⇄ HCrO4−, 2HCrO4− ⇄ Cr2O72− + H2O の反応によって CrO42−の濃度が低下し，Ag2CrO4(s)の沈殿⽣成による終点の検出が不明瞭となるため。
塩基性条件：Ag+ + OH− ⇄ AgOH, 2AgOH ⇄ Ag2O + H2O の反応によって Ag+の濃度が低下し，正確な滴定ができなくなるため。
問２(1) 中空陰極（ホロカソード）ランプ
分析対象元素の⾦属または合⾦を中空陰極管に含んでおり，電圧を印加し放電させた際に，対象元素の原⼦吸収線よりも細い輝線の発光スペクトルが得られる。
(2) 分析対象元素を既知の濃度含む標準溶液を複数⽤意し，それぞれの吸光度を測定する。Y 軸には吸光度，X 軸に濃度をプロットした検量線を作成する。試料の吸光度を測定し，検量線から対象元素の濃度を算出する。
(3) カルシウムイオンの場合，ケイ酸やリン酸イオンなど試料中の共存イオンと難解離性塩を形成することで，原⼦化効率および検出感度が低下する（化学⼲渉）。添加したストロンチウムイオンが共存イオンと反応することで⼲渉を抑制し，検出感度を向上させることができる。

令和５年度（１０⽉期⼊学）及び令和６年度

⾦沢⼤学⼤学院⾃然科学研究科 博⼠前期課程⼊学試験

解 答
専

攻名

試験科⽬名

例

物質化学専攻（化学コース）（⼀般選抜・出⾝学部等限定特別選抜）
専⾨科⽬

化学科⽬群 B: IV 分析化学

問３(1) 弱酸の酸解離定数（Ka）と pH との間の関係式であり，A–
pH = pKa + log
HAで表される。弱酸とそのアルカリ⾦属塩の仕込み濃度（CHA , CA– ）に関して，CHA
CA–[HA],–[A ]が成り⽴つとき、近似的に pH を求めることができる。

(2) 複数回測定して得られたデータの中に他と明らかに離れた値を⽰すデータがあった場合，その値を異常値と認めて除外できるか統計学に基づき判定する⽅法。
(3) 検量線⽤の標準試料および未知試料のそれぞれに内標準物質を⼀定量添加し，対象成分と内標準物質の信号強度⽐を⽤いて検量線を作成することで，対象成分の定量を⾏う⽅法。多元素同時分析が可能な原⼦スペクトル法などで⽤いられる。
(4) 蛍光物質の発光効率を表す指標であり，吸光された光⼦数に対する蛍光放出された光⼦数の⽐で表される。

令和５年度（１０⽉期⼊学）及び令和６年度

⾦沢⼤学⼤学院⾃然科学研究科 博⼠前期課程⼊学試験

解 答
専

攻名

試験科⽬名

例

物質化学専攻（化学コース）（⼀般選抜・出⾝学部等限定特別選抜）
専⾨科⽬

化学科⽬群 B: V 放射・核地球化学

V 問１
(1)

235

U + 1n → 236U → 137Cs + 95Rb + 41n ＿(2)133

Xe → 133Cs + e– + ν̄ e(3)134

Cs の核分裂収率は極めて⼩さく，核分裂収率の⼤きい親核種も存在しない。よって核実験で133

Cs + 1n → 134Cs ＿の 235U 核分裂のみでは，134Cs はほとんど⽣成されない。
問２(1) t1/2 を⾒かけ上の半減期とすると，
𝑋 𝑡

𝑋 0 ∙1/2

1 1/22
したがって，

13log 3log

2 1/2

t1/2 = 25/1.58 = 1625
𝑡1/2
⾒かけ上の半減期は 16 年

(2) 物理学的半減期に従う減少に加え，海⽔中では溶存性の 90Sr を含む海⽔の拡散，混合を反映する希釈が寄与したため。
問３(1)3H（半減期 12.3 年）は，天然では窒素，酸素からの宇宙線⽣成核種として⽣成する。液体シンチレーションカウンター（β 線）で測定される。地下に浸透後 3H は壊変を続けることから，降⽔との 3H 濃度⽐較により，地下⽔の滞留時間が求まる。ただ降⽔の 3H 濃度は，過去の原爆実験の影響により⼀定ではない。
(2)

14C は宇宙線⽣成核種であり，加速器質量分析計（古くは β 線測定）により測定される。植物や動物の 14C の取り込み停⽌後その半減期を反映し減少を続けることから考古学試料や地球科学試料の年代測定に利⽤される。
(3) カリウムの同位体，40K（半減期 1.25 × 109 年）の EC 壊変により 40Ar が⽣じる。試料中の全カリウム含有量は，原⼦吸光法などにより，40Ar 量は質量分析計で求める。岩⽯の形成時には気体のアルゴンはほとんど含まれないため，マグマ結晶後の 40K に対する 40Ar の成⻑度合いより，岩⽯年代（気体保持年代）を求める。
(4)87

Rb は天然放射性核種であり β–壊変（半減期 4.88 × 1010 年）により 87Sr が⽣じる。表⾯電離型

質量分析計などにより 87Rb および 87Sr 量を測定し，87Rb に対する 87Sr の成⻑度合いより，隕
⽯・岩⽯の⽣成・固化年代を求める（アイソクロン法）。

令和５年度（１０⽉期⼊学）及び令和６年度

⾦沢⼤学⼤学院⾃然科学研究科 博⼠前期課程⼊学試験

解 答専

攻名

試験科⽬名

例

物質化学専攻（化学コース）（⼀般選抜・出⾝学部等限定特別選抜）
専⾨科⽬

化学科⽬群 B: VI ⽣物化学

VI 問１(1) (a) ヌクレオソーム(b) Lys, Arg＿(2) ミトコンドリア，葉緑体
ミトコンドリア・葉緑体は，太古に細胞内共⽣した原核⽣物に由来すると考えられており（LynnMargulis の内部共⽣説），このため⾃分の DNA とリボソームなどを持つ。
(3) 反応液：鋳型 DNA，dNTP 混合物，⼀組のオリゴヌクレオチドプライマー，
耐熱性 DNA ポリメラーゼ
反応温度：熱変性 95 °C，アニーリング 52 °C，伸⻑ 72 °C(4) DNA ポリメラーゼ(5) ①，③，⑦，⑨(6) アセチルコリン，アドレナリンなどシナプス間隙に神経伝達物質（アドレナリンなど）が放出され，シナプス後膜上の神経伝達物質受容体（リガンド依存ナトリウムチャネル）に結合すると，チャネルのゲートが開き Na+が細胞内に流⼊する。このイオンの膜輸送で局所的に電位が脱分極に向かい，活動電位が発⽣する。
問２(1) ラギング鎖は，DNA 複製の際，複製フォークの進⾏⽅向と逆⽅向に，岡崎断⽚を作りながら不連続に複製される娘鎖のこと。遅⾏鎖とも呼ぶ。
(2) 基材にブチル基やフェニル基を結合した疎⽔性樹脂（固定相）を⽤い，タンパク質と固定相の疎⽔性相互作⽤を利⽤して分離・精製するクロマトグラフィー。⾼塩濃度の移動相下で吸着させ，塩濃度を下げることで溶出させる。
(3) AlphaFold2 は，DeepMind 社が提供するタンパク質⽴体構造予測ソフトウェアである。AI による機械学習を使ってアミノ酸配列からその⽴体構造を⾼い精度で予測できる。
(4) Luria-Bertani Broth は，⼤腸菌の培養に⼀般的に使われる栄養培地である。
1 L 中，ペプトン 10 g，酵⺟エキス 5 g，NaCl 10 g を含む中性培養液。
(5) HTH モチーフは，原核⽣物の転写制御因⼦の DNA 結合部位に⾒られるモチーフの⼀種で，⼆本のαヘリックスが約 120°に交差した構造を取る。⼆量体を形成し，それぞれの第⼆ヘリックスを DNA の主溝に対称に挿⼊することで，⽐較的⻑い回⽂配列を認識する。