解答速報

近畿大学医学部（推薦）化学2018年11月18日実施

Ⅰ
問 (1) (A) Cu2+(B) Pb2+ (C) Al3+ (D) ⑥ (E) ⑥ (F) ⑦ (G) ② (H) ① (I) ⑩
1.26
1000
. 1.00 × 10−1 mol/L
問 (2) (a)×= 0.1000 =.
126.0
100(b) 2KMnO4 + 5(COOH)2 + 3H2 SO4 −−→2MnSO4 + 10CO2 + K2 SO4 + 8H2 O
28.5
5
15.0
. 2.11 × 10−2 mol/L(c) x ×
×= 0.1000 ×
これを解いて x = 0.02105 =.
1000
21000(d) 2MnO4 − + 3H2 O2 −−→ 2MnO2 + 3O2 + 2H2 O + 2OH−(e) 2H2 O2 −−→ 2H2 O + O2(J) ⑨4.53. 1.42 × 10−4 mol
×= 1.420 × 10−4 =.
1000
2512.4×= 6.525 × 10−4 mol. このうち KMnO4(g) 試料 15.0 mL に含まれる H2 O2 は 0.02015 ×
10002と反応しなかった分は 6.525 × 10−4 − 1.420 × 10−4 = 5.105 × 10−4 mol．
1. 3.97 × 10−4 mol
よって発生した酸素は 1.420 × 10−4 + 5.105 × 10−4 ×= 3.972 × 10−4 =.
26.525 × 10−4 × 34.0 × 20. 2.93 %(h)× 100 = 2.928 =.
15.0 × 1.01(f) 0.02015 ×

解説
問 (1) Zn2+ は少量のアンモニア水で Zn(OH)2 の白色沈殿を生じ，過剰で無色の錯イオン [Zn(NH3 )4 ]2+ になる．また酸性で硫化水素を加えても (H) 沈殿は生じず，塩基性で硫化水素を加えると (J)ZnS の白色の沈殿が生じる．

(A) に関しては少量の水酸化ナトリウムを加えた時に青白色の沈殿が出来たことから Cu2+ と決まる．
Cu2+ に少量のアンモニア水を加えると (F) 青白色の沈殿が生じ，過剰に加えると深青色の錯イオン[Cu(NH3 )4 ]2+ 溶液になって溶ける．
(B) に関しては水溶液を熱すると塩化物の沈殿が溶けたことから Pb2+ と決まる．Pb2+ は両性金属のイオンなので少量の水酸化ナトリウム水溶液で Pb(OH)2 の白色沈殿が生じ，過剰で無色の錯イオン[Pb(OH)4 ]2− になって溶ける．また Pb2+ は酸性で硫化水素を加えると (I)PbS の黒色沈殿を生じる．
(C) に関しては少量の水酸化ナトリウム水溶液で沈殿し，過剰で溶けることから選択肢の中で残っている両性金属イオンの Al3+ と決まる．Al3+ はアンモニア水を加えると Al(OH)3 の白色沈殿を生じ，過剰に加えても溶解しない．塩基性条件下で硫化水素を加えて出来る白色沈殿は Al(OH)3 であることを知っておくと良いだろう．
問 (2) (a)1.26 g のシュウ酸二水和物を用いて 100 mL の溶液を調製したので1.261000. 1.00 × 10−1 mol/L．
×= 0.1000 =.
126.0
100(b) シュウ酸と過マンガン酸カリウムの反応式は以下のように組み立てる．

2MnO4 − + 16H+ + 10e−−−→2Mn2+ + 8H2 O5(COOH)2−−→

10CO2 + 10H+ + 10e−2K+ + 3SO4 2−−−→

2K+ + 3SO4 2−

2KMnO4 + 5(COOH)2 + 3H2 SO4−−→2MnSO4 + 10CO2 + K2 SO4 + 8H2 O(c) 過マンガン酸カリウム水溶液の濃度を x mol/L とすると28.5515.0. 2.11 × 10−2 mol/L ．
x××= 0.1000 ×．これを解いて x = 0.02105 =.
1000
21000(d) 中性条件下の過マンガン酸イオンと過酸化水素の反応式は以下のように組み立てる．
2MnO4 − + 4H2 O + 6e−−−→

2MnO2 + 8OH−

3H2 O2−−→3O2 + 6H+ + 6e−

2MnO4 − + 3H2 O2−−→

2MnO2 + 3O2 + 2H2 O + 2OH−(e) 酸化マンガン（Ⅳ）は過酸化水素分解の触媒として働く．よって 2H2 O2 −−→ 2H2 O + O23(f) (d) の反応式より，反応した過酸化水素は加えた過マンガン酸カリウムの倍なので，24.53. 1.42 × 10−4 mol．
求める量 = 0.02105 ××= 1.420 × 10−4 =.
1000
2(g) 過マンガン酸カリウムと過酸化水素は硫酸酸性下では以下のように反応する．
2KMnO4 + 5H2 O2 + 3H2 SO4 −−→ K2 SO4 + 2MnSO4 + 8H2 O + 5O2 ．ここから試料 15.0 mL
12.45に含まれる H2 O2 は 0.02105 ××= 6.525 × 10−4 mol と求まる．このうち KMnO4 と1000
2反応しなかった分は (f) の解答を用いて 6.525 × 10−4 − 1.420 × 10−4 = 5.105 × 10−4 mol と求(h)まる．過酸化水素水が過マンガン酸カリウムと反応した場合は等モルの酸素が発生し，(e) の反1倍のモル数の酸素が発生するので求める酸素の合計量は，応で分解すると
21. 3.97 × 10−4 mol となる．
1.420 × 10−4 + 5.105 × 10−4 ×= 3.972 × 10−4 =.
220 倍希釈する前の溶液 15.0 mL のデータを表にまとめると以下のようになる．
溶液

15.0 mL = 15.0 ×1.01 g

100 g

6.525 × 10−4 × 20 mol = 6.525 × 10−4 × 20 × 34.0 g

xg

溶媒
溶質

表の中で比を取って x =6.525 × 10−4 × 34.0 × 20
. 2.93 %× 100 = 2.928 =.
15.0 × 1.01

Ⅱ
問 (1) (a)C, D, J, L, O, Q, R(b) (ア) C, D, L, Q, R(イ) J, O(c) 10 個 （A, C, D, E, G, L, M, R, S, T）
問 (2) (a)(ア) CaF2(b) (イ) カルシウムイオン，Ca2+(ウ) 4(エ) フッ化物イオン，F−(オ) 8√3(c) (カ)a4√
44 3. 0.538 nm(d) (キ) a = 0.233 × √ = 0.233 ×= 0.5380 =.
334M
4 × 78.1. 3.33 g/cm3(ク) d === 3.325 =.
N a36.022 × 1023 × 1.56 × 10−22
解説
問 (1)(a)(b)

電気伝導性を持つのは金属単体と黒鉛，および電解質の水溶液や融解液である．金属単体（C,D, L, Q）や黒鉛（R）においては価電子が隣接する原子の最外殻を伝わって自由に動くことで電気伝導性を示し，電解質の水溶液（J, O）や融解液においては陽イオンと陰イオンが移動することで電気伝導性を示す．

(c) 共有結合結晶（A, R），イオン性物質（E, G, M, S, T），水銀以外の金属単体（C, D, L）は常温常圧で固体である．
問 (2)(b) 単位格子内に黒い球と白い球が 4 : 8 = 1 : 2 で含まれることから，組成式 CaF2 と照らし合わせることで黒い球が Ca2+ ，白い球が F− と決まる．

(c) BC は単位格子を構成する正方形の対角√線であり 2a であるので，AB は三平方√の定理から 3a と表せる．
√13よって AD =AB =a44A√

aB
√

D3a√

C2a4 × 0.233
3a = 0.233 nm を 解 く ．a == 0.5381... と し て も a =(d) (ケ) (c) か ら
41.732
4 × 0.233 × 1.732= 0.5380... としても有効数字 3 桁であれば結果は同じ値となる．
3M(ク) 単位格子内に CaF2 が 4 セット入っていると考えられるので da3 =× 4 が成り立ち，
N4 × 78.1
4M. 3.33 g/cm3== 3.325 =d=.
3
Na
6.022 × 1023 × 1.56 × 10−22

Ⅲ
問 (1) (a)水上置換（捕集）(b) 低温・高圧 (c)(d) 4CH4 ·23H2 O + 8O2 −−→ 4CO2 + 31H2 OCH3 COONa + NaOH −−→ Na2 CO3 + CH4135(e) 4CH4 ·23H2 O = 478，C135 H96 O9 NS = 1906.1 なので， 1906.14478
問 (2) (a) 1 エステル結合 2 アミド結合 3 等電点(b) アスパラギン酸：H2 N CH COOCH3= 8.46 より，8.5 倍アルギニン：H2 N CH COOCH3CH2CH2COOCH3CH2CH2NH
C NH(c) アスパラギン酸：CH3NH2C NH CH COOH アルギニン：CH3 C NH CH COOH
OCH2O

CH2COOHCH2CH2NHC NH(d) ② H3 N+ CH COO− ③ H3 N+ CH COO−
CH2CH2COOHCOO−⑥ H3 N+NH2−
CH COO⑦ H2 N CH COO−
CH2CH2CH2CH2CH2CH2NH

NH+C N H2NH2C N+ H2NH2解説
問 (1) (a)

水に溶けにくい気体は水上置換（捕集）で集める．

(b) 問題文中に「深海の海底面下や極地方の永久凍土などに多量に存在する」という記述があるので，ここから低温・高圧で生成しやすいと判断できる．

(c) 酢酸ナトリウムと水酸化ナトリウムとを熱分解するとメタンが生成する．反応形式は脱炭酸なので炭酸ナトリウムが副生成物となる．

(e) 式量を正確に計算する必要がある．メタンハイドレート 1 mol（= 478 g） あたり生成する CO2

問 (2) (a)が 4 mol，石炭 1 mol（= 1906.1 g）あたり生成する CO2 が 135 mol なので，求める倍率は135. 8.5 倍
1906.1 = 8.46 =.
4478
カルボキシ基はアルコールのヒドロキシ基と反応し，カルボキシ基から–OH，ヒドロキシ基から–H が抜けることで脱水縮合し，エステル結合となる．また，アミノ基は無水酢酸のような酸無水物と反応し，アミド結合を形成する（無水酢酸の場合はアセチル化という）．アミノ酸は pH
条件により陽イオン，双性イオン，陰イオンの平衡状態が変化するが，陽イオンと陰イオンの電荷がつり合い，0 になる pH のことを等電点という．

(b) アスパラギン酸は 2 ヶ所のカルボキシ基が，アルギニンは 1 ヶ所のカルボキシ基がメチルエステルの構造になる．

(注) ここではアミノ基がイオン化していない形で答を記した．
(c) アスパラギン酸もアルギニンもアミノ基の H がアセチル化される（「グアニジル基は反応しない」と問題文中にある）．

(d) 必ず強い酸ほど先に中和され，塩になりやすい．問題文中の「アスパラギン酸は側鎖 R に含まれるカルボキシ基の方が弱い酸性を示す」という文章は，「塩基を加えた時に先にイオン化されるのは α 位のカルボキシ基である」という意味である．よって②の双性イオン中でイオン化する，つまり先にイオン化するのが α 位のカルボキシ基であり，③の 1 価の陰イオン中で新たにイオン化したのが側鎖中の β 位のカルボキシ基である．塩基も同様に，アルギニンは酸を加えていった
時に先にイオン化されるのがグアニジル基の方なので，⑦の双性イオンでイオン化しているのがグアニジル基．その後，酸をさらに加えて生成する⑥の 1 価の陽イオン中で α 位のアミノ基がイオン化する．

講評
Ⅰ ［金属イオンの性質，酸化還元滴定］
問 1（標準）内容は平易だが問題の選択肢が紛らわしいので，指示通りに答えられなかった受験生もいるだろう．
問 2（難）液性によって反応の違う酸化還元滴定で，まず設定を読み解くのが難しい．中性条件で過マンガン酸カリウムから生成した酸化マンガン（Ⅳ）
が過酸化水素分解の触媒として働くということに気づかないといけない．計算結果も綺麗ではなく正確に解くのはかなり難しい．
Ⅱ ［電気伝導性，イオン結晶格子］
問 1（易）物質の電気伝導性についての知識問題．平易．
問 2（標準）フッ化カルシウムの結晶格子についての問題で，近大の入試では頻出．過去問などでどの受験生もおそらく対策できているだろう．
Ⅲ ［メタンハイドレート，アミノ酸の電離平衡］
問 1（標準）あまり出題頻度の高くないメタンハイドレートについての問題．計算は面倒だが考え方は難しくない．
問 2（標準）アスパラギン酸とアルギニンの電離平衡についての出題．2 つのカルボキシ基をもつ酸性アミノ酸や 2 つのアミノ基（もしくはそれに準ずる基）をもつ塩基性アミノ酸の電離平衡は複雑だが，どちらの官能基が反応しやすいかが問題中に示してあったので基本的な知識があれば解答できたであろう．
全体的に計算量が多く，数値が綺麗に出ないものが多かった．近大の化学では正しい計算式が書かれているだけでも点数がもらえるはずなので，計算式のみ書いて計算は後回しにし，あとは知識問題を正解して 7 割を確保したい．

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