福岡大学医学部 2018年度入学試験 解答速報 化学
2018年2月2日 実施

1問１(7)

問２(4)

問３(4)

解説
問１ (a) 誤：ヨウ素の単体は常温・常圧で固体である．

−→(c) 誤：塩素の単体は水には少し溶けて一部が Cl2 + H2 O −←−− HCl + HClO の反応を起こす．常温・常圧で水と反応して酸素を発生するのはフッ素の単体である．
(d) 誤：HF は弱酸であり，その水溶液の酸性度はハロゲン化水素の水溶液の中で最も弱い．
問２

気体定数を R ，圧力を P とする．混合気体中のメタンを x mol，プロパンを y mol とする
P × 1.0と，これらの合計は状態方程式から x + y =··· ①RT
また，CH4 + 2O2 −−→ CO2 + 2H2 O および C3 H8 + 5O2 −−→ 3CO2 + 4H2 O で消費される
P × 3.0··· ②
酸素の量より 2x + 5y =R × 0.75T
P2P①，②を解くと，x =, y=となり，x : y = 1 : 23RT
3RTOH

CH3HOCH3問３ (a) 誤：構造異性体はの２種類のみが考えられる．

CH3CH3CH3CH3NO2CH3O2 N(b) 正：構造異性体はの３種類考CH3CH3O2 N

CH3えられる．

CH3OCOCH3CH3OCOCH3OCOCH3(c) 正：構造異性体は
COOH

COOH

H3 C

COOH

OCOCH3の４種類考えられる．

COOH
CH3CH3CH3ClCH3CH3Cl(d) 誤：構造異性体はのNO2NO2ClNO2NO2Cl４種類考えられる．

2問１ア (16)イ (12)ウ (18)問２X (2)Y (5)

問３(ⅰ) [Zn(NH3 )4 ]2+

問４(11)

問５(ⅰ) 陽極 2 Cl− −−→ Cl2 + 2 e−(ⅱ) (3)
陰極 2 H2 O + 2 e− −−→ H2 + 2 OH−(ⅱ) (1)

解説
問１

ダニエル電池の負極ということで A は Zn，窓枠 (アルミサッシ) や炭酸飲料の容器 (アルミ缶) から B は Al，塩化ナトリウム水溶液の電気分解で工業的に合成するのは NaOH であることから C は Na と決定できる．
問２

X：面心立方格子をとる金属の代表的なものに Al，Au，Cu，Ag がある．

Y：イオン交換膜法 (NaOH の工業的製法) では陽イオンは通すが陰イオンは通さない陽イオン交換膜が用いられる．
問３

アンモニア水によって一旦沈殿した水酸化亜鉛（Ⅱ）はさらに加えたアンモニア水によって，正四面体形のテトラアンミン亜鉛（Ⅱ）
イオンとして溶解する．

4Mと書ける．面心立方NA a3√
格子では単位格子の正方形の面の対角線で原子が接しているので 2a = 4r が成り立つ．この√2Ma を代入して d =が導ける．
8NA r3
問５ (ⅱ) 陰極で発生した H2 が x mol とすると，H2 : OH− = 1 : 2 であることから，生じた
20.0
OH− は 2x mol である．これを塩酸で中和したので 2x = 1.0 ×× 1 x = 0.010 mol
1000
標準状態での H2 の体積は 0.010 × 22.4 × 103 = 224 mL
問４

単位格子一辺の長さを a (cm) とすると密度 d (g/cm3 ) は d =3
問１A (3)

問２0.515 [K·kg/mol]

問３(a) (3)

問４(a) 半透膜(b) 浸透圧：(4)，モル濃度：(6)

A m=w
MW
1000

B (1)

C (3)

D (2)

E (4)

F (1)

(b) (8)

解説

問１=1000w
MW

B 密度 d [kg/L] より溶液 (W + w) [g] =
c=w
MW +w
1000d=

W +w
W +w[kg] の体積は[L] より，
1000
1000d1000wd
Mw + MW

1000w
1000Kb w⇐⇒ M =MW∆tW
D 溶液の体積や密度は温度によって変化するが，質量は変化しない．
E ファントホッフの浸透圧の法則の式に代入して，Π = cRTnw
F 溶液中の溶質の物質量を n [mol] とする．上記の式を c ==を用いて変形する
v
Mv
wRTw
RT ⇐⇒ M =と，Π =Mv
Πv
1.21
問２ RbCl = 121 よりこの溶液の質量モル濃度は 121 = 0.10 [mol/kg]．これを沸点上昇の式
1001000に，RbCl が水中で 2 個のイオンに電離することを考慮して代入し，0.103 = Kb × 0.10 × 2 ⇐⇒Kb = 0.515 [K·kg/mol]
100.
78
問３ (a) C10 H8 = 128，C6 H6 = 78 より，求めるモル分率 χ == 0.9846 =.
2.56100+128
78−19.85 × 10. 3.57 × 104 [Pa](b) ラウールの法則を用いて P = χP0 = 0.985 × 3.62 × 104 = 3.565 × 104 =.
C ∆t = Kb m = Kb

問４ (a) 溶液中の溶媒のみ，もしくは溶媒とさらに一部の溶質を通過させる膜を半透膜という．

(b) 浸透圧：半透膜にかかる浸透圧で溶液が押し上げられているので，この溶液 100 [mm] が示1.00
す圧力を水銀でもたらしたとすると密度比からその高さは 100 ×[mm] 分に相当する．
13.6
1.00
1.01 × 105. 9.77 × 102 [Pa]
これを [Pa] 単位に換算して，100 ××= 9.771 × 102 =.
13.6760
モル濃度：上記の値をファントホッフの法則の式に代入するのだが，やはり RbCl が水中で 2 個のイオンに電離することを考慮して，9.77 × 102 = 2c × 8.31 × 103 × 300 ⇐⇒ c =. 1.96 × 10−4 [mol/L]
1.959 × 10−4 =.

4問１A (11)

問２(2)

問３(5)

問４(3)

問５

C

問６

B (14)ア (19)イ (22)ウ (24)エ (26)][O CH C
CH3 O

D

CH2 CHn1.4

解説
問１

導電性高分子はアセチレンの重合体であるポリアセチレンに少量のヨウ素を添加（＝ドーピング）して作られ，この研究成果により白川英樹が 2000 年にノーベル賞を受賞した．
また，陽イオン交換樹脂はスチレンと p–ジビニルベンゼンを共重合した後にスルホン化することで作られる．
問２

ポリアクリル酸ナトリウム][CH2CHは吸水性高分子である．高分子内に存COONa n在する –COONa が電離して高分子内部のイオン濃度が上がり浸透圧が上昇すると共に，イオン化したカルボキシ基が水分子と水和することで，少量の樹脂で多量の水を吸収することができる．
問３

ポリエチレンテレフタレートはテレフタル酸とエチレングリコールの縮合重合によって作られる．
問４

p–ジビニルベンゼンを加えて重合することによってポリスチレン鎖が架橋され，樹脂が網目状構造を作って表面積が大きくなる．
問５

C は乳酸のヒドロキシ基とカルボキシ基で脱水縮合を繰り返したポリ乳酸．
問６ イオン交換樹脂を R–SO3 H と表すとMgCl2 + 2R–SO3 H −−→ 2HCl + (R–SO3 )2 Mg
により得られる HCl は[H+ ] =

95.3 × 10−3
× 2 = 2 × 10−3 mol なので
95.3

2 × 10−3= 4 × 10−2 mol/L ... pH = 2 − 2 log10 2 = 1.4
50.0 × 10−3

講評
1

［小問集合］（標準）無機・理論・有機から 1 題ずつ標準問題が並んだ．時間を取られないようにしながら，完答を目指したい．

2［典型金属と化合物の性質］（標準）前半は, 亜鉛，アルミニウムの性質，水酸化ナトリウムの製法の知識を問う問題．水酸化亜鉛がアンモニア水で形成する錯イオンの化学式，アルミニウムの結晶構造の名称，イオン交換膜法による水酸化ナトリウムの工業的製法など，いずれも無機化学の基礎的な問題であった．後半は理論化学の計算問題．面心立方格子の密度を求める式を答えさせる問題は単位格子一辺の長さではなく，原子の半径を使って表すのが少し面倒になっている．電気分解での発生気体の体積を求める問題は，特にひねりはなく半反応式の係数比を使って素直に解ける問題．
全体的に，無機化学と理論化学分野の基礎的な学力がしっかりと身に付いている受験生にとっては，大きな苦労はなかったであろう．

3［希薄溶液の性質］（標準）濃度計算，凝固点降下，ラウールの法則，浸透圧と，希薄溶液の性質の範囲ほぼすべての内容が出題された．溶液の密度が普段あまり用いない単位の [kg/L] で表されていたり，計算の数値があまり綺麗でないなど注意すべき点はあるが，医学部受験生としては知っておいて当然の知識を使う問題ばかりである．RbCl が水中で 2 個のイオンに電離することを利用する問題が 2 回あったので，それに引っかからないように解答できたかで差がつきそう．

4［合成高分子］（やや難）吸水性高分子や導電性高分子などの機能性高分子に関する出題．問 2 を正解するためには高分子の立体構造をしっかりと理解し，浸透圧と結びつける必要があるなど単純暗記だ
けでは通用しにくい問題も出題された．この問題を完答するためには日ごろから興味をもって図説を読み込むなど単純暗記にとどまらない学習が必要である．

形式的な変化はないものの，小問数の増加および有機の難易度が上がったことを考えるとやや難化したと言える．目標は 7 割後半〜8 割程度．

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