医学部進学予備校メビオ

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解答速報
東海大学医学部

化学

2024年2月2日実施

１
問1

ア：卑金属

イ：アルミニウム

ウ：銅

問2

問3

問4

ア：ZrO2

イ：Ca5 (PO4 )3 OH(または Ca10 (PO4 )6 (OH)2 )

A

H
問5C

解説
問1

イオン化傾向の小さい金属を貴金属というのに対し，イオン化傾向の大きい金属を卑金属という．また金属の生産量は質量順では鉄 > アルミニウム > 銅となっている．（略解作成時より解答を修正しました．
）

問2

それぞれの文章の正誤は以下のとおり．

(ア) 正；Cu と Zn の合金は真ちゅうと呼ばれ，加工性と耐食性に優れる．
(イ) 誤；洋銀は Cu–Ni–Zn の合金である．
(ウ) 誤；鋼は C の含有量が 0.02 %〜2.14 % でありそれより炭素含有量が多い Fe–C 合金は銑鉄という．
問3それぞれの文章の正誤は以下のとおり．

(ア) 誤；ガラスは SiO2 を主成分とする非晶質 (アモルファス) である．
(イ) 誤；窓ガラスにはソーダ石灰ガラスが使われる．
(ウ) 誤；ビーカーなどの実験器具にはホウケイ酸ガラスやカリガラスが使われる．
問4

酸化ジルコニウムはジルコニアと呼ばれ化学式は ZrO2 ，ヒドロキシアパタイトはハイドロキシアパタイトともいい，塩基性リン酸カルシウムである．

問5

硫酸の製法である接触法では SO2 を酸化する際に V2 O5 を触媒として使用，硝酸の製法であるオストワルト法では NH3 を酸化する際に Pt を触媒として使用，アンモニアの製法であるハーバー・ボッシュ法では N2と H2 を反応させる際に Fe3 O4 を主体とした触媒を使用する．

２
問1

ルシャトリエ

問2

E

問3

F

問4(1)

C

(2)

D

解説
問2

Ka =

[H+ ][A− ][A− ]の両辺の常用対数をとると log10 Ka = log10+ log10 [H+ ]．
[HA]
[HA]

pH = − log10 [H+ ] だから log10 Ka = log10
問3

問 2 の結果より log10
つまり

[A− ]
− pH である．
[HA]

[A− ]
[A− ]
= log10 Ka + pH だから，pH が 1 増加すると log10の値が 1 増える．
[HA]
[HA]

[A− ]
は 10 倍になる，[HA]

医学部進学予備校メビオ[H+ ][A− ]に [A− ] = [HA] を代入すると Ka = [H+ ] となるので，[HA]

問 4 (1) Ka =

()
. 3.5
pH = − log10 Ka = − log10 3.4 × 10−4 = 4 − log10 3.4 = 4 − 0.53 = 3.47 =.
(2) Ka =[H+ ][A− ][A− ]Kaより=である．従って変色域は
[HA]
[HA]
[H+ ]
0.1 <
=

[A− ]
< 10
[HA] =⇐⇒ 0.1 <=Ka
< 10
[H+ ] =⇐⇒0.1
110<<Ka = [H+ ] = Ka⇐⇒ − 1 − log10 Ka <= pH <= 1 − log10 Ka⇐⇒ 2.47 <= pH <= 4.47

３
問1問2

BC

問3

F

問4Al2 O3

問5

C

解説
問1

単位格子の長さを a cm とすると，密度 d g/cm3 ，原子量 M ，アボガドロ定数 NA について a3 =4MdNAが成立する．したがって，

√a= 3
問2

√4 × 27.0. 4.0 × 10−8 cm= 3 66.4... × 10−8 =.
2.7 × 6.02 × 1023

それぞれの文章の正誤は以下のとおり．

(ア) 誤；Al3+ を含む水溶液を電気分解しても Al は陰極に析出することはない．
(イ) 正；Al は高温水蒸気と反応して Al2 O3 になる．
(ウ) 誤；Al は Fe よりイオン化傾向が大きい．
(エ) 正；Al は熱や電気をよく伝える．
(オ) 正；Al は不動態となるので濃硝酸に溶けない．
問 3 Al(OH)3 と HCl は Al(OH)3 + 3HCl −−→ AlCl3 + 3H2 O
Al(OH)3 と NaOH は Al(OH)3 + NaOH −−→ Na[Al(OH)4 ] の反応を起こすので，x = 3, y = 1
問4

Al の精錬ではボーキサイトなどの鉱石からアルミナと呼ばれる高純度の Al2 O3 を作り，それを溶融塩電解する．

問5

陰極では Al3+ + 3e− −−→ Al
陽極では C + O2− −−→ CO + 2e− と C + 2O2− −−→ CO2 + 4e−の反応がそれぞれ起こる．

CO : CO2 = 1 : 1 であり，両極で同じ電気量が流れたことを合わせて総合反応式を作ると
2Al3+ + 2C + 3O2− −−→ 2Al + CO + CO2 となる．Al : C = 1 : 1 =. 0.44 トン
x = 0.444... =.

1.0x
:
より
2712医学部進学予備校メビオ

４
問1問2

D

問3

C

C

問4

問5

E

1.10 × 102 mg

二酸化炭素

水

4.50 × 10 mg

解説
問 1 「鎖式炭化水素 A 1.0 mol に，水素分子は 1.0 mol 付加する．
」の文より，A はアルケンであり Cn H2n と表され，A と Br2 がモル比 1 : 1 で付加反応することから，1 : 1 =0.70
2.0. 4 となり，:=⇒ n = 3.995 =.
14n159.8

A の分子式は C4 H8 と決まる．
問2

以下のような 3 つの構造が考えられる．（シス–トランスなどの立体異性は考慮していない．）

CH3CH2問3問4CHCH2CH3CH3CHCHCH2CH3C

CH3

以下のような 2 つの構造が考えられる．

C H2CH2CH2CH2CH 2CH2CH

CH3二重結合を形成する炭素のどちら側に H が付加するかを区別すると，以下のような 4 つの構造が考えられる．

CH3CH2CH2CH2CH2CH3ClCHCH2CH2CH2CHCH3CH3CH3ClClCCH3Cl

ただし，このうち 2–クロロブタンの構造は不斉炭素原子を 1 つ有するため，鏡像異性体を区別すると全部で 5つの物質が生成する．
問5A の燃焼反応式は C4 H8 + 6O2 −−→ 4CO2 + 4H2 O であり，二酸化炭素も水も35.0× 4 = 2.50 mmol
56.0

生成する．

５
問1

問2(1)

H

H

イ

モダクリル繊維（アクリル系繊維も可）

H

H

H

C

C

C

H
H

H

C

C

N

H

H

H

問3

C

(1)

C (2)

(2)

B

ア(3)

ポリエチレンテレフタラート

DO

解説
問1

ア〜オの物質はそれぞれ次の通り．なお，伏せられている□の中はベンゼン環（フェニレン基）である．
ア：ポリエチレンテレフタラート
イ：モダクリル繊維（アクリル系繊維）
ウ：ナイロン 6
エ：ナイロン 66
オ：アラミド繊維(1) イのモダクリル繊維はアクリル系繊維から 2020 年に名称変更された新しい名称．アクリロニトリルを質量比で 85 % 以上含むものを「アクリル繊維」，共重合で別の単量体を含み，アクリロニトリルが 35 %以上，85 % 未満のものを「モダクリル繊維」という．いずれも羊毛に似た繊維として用いられる．

医学部進学予備校メビオ(2) PET ボトルにも利用される繊維はアのポリエチレンテレフタラートである．一般にポリエステルと呼ばれる繊維がこれである．
問2
問3

ナイロン 6 の単量体は ε−カプロラクタムという．

(1) アミド結合

CNO

Hの構造をもつ物質を選べばよい．タンパク質内のペプチド結合もこの構造である．
アセトアニリドはアニリンを無水酢酸でアセチル化し，アニリンのアミノ基の H 原子がアセチル基で置き換わったことでアミド結合を有する物質である．
アミラーゼはデンプン分解酵素であり，酵素の主成分はタンパク質であることから，ペプチド結合（つまりアミド結合の一種）を含む．
インスリンは分子量の小さいタンパク質の一種で，細胞にグルコースを取り込ませる働きを行う物質である．タンパク質なのでペプチド結合（つまりアミド結合の一種）を含む．
アスパラギン酸とフェニルアラニンは α−アミノ酸，サリチル酸メチルはヒドロキシ基をもつエステル，デンプンは多糖類，メチルオレンジはスルホ基（の塩）とジメチルアミノ基をもつアゾ化合物なので，アミド結合は存在しない．
したがって，該当するのはアセトアニリド，アミラーゼ，インスリンの 3 種である．

(2) オはテレフタル酸と p−フェニレンジアミンが縮合重合した形のアラミド繊維である．
単量体の式量が C14 H10 N2 O2 = 238 より，求めるアミド結合の数は2.4 × 105
. 2.0 × 103
× 2 = 2.01... × 103 =.
238(3) 界面重合の図 2 で，溶液 a が上層，溶液 b が下層となっているため，上層に用いた溶媒が密度の小さいヘキサン，下層は水である．また，アジピン酸ジクロリドはアジピン酸のカルボキシ基の–OH が–Cl に置換されており，それに伴い極性が小さくなったため，水よりも有機溶媒であるヘキサンに溶けやすい．それに対して極性があり親水性のアミノ基を 2 つもつヘキサメチレンジアミンは水に溶けやすい．

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講評
１［小問集合］（難）
問 5 は一般的な問題だったが，それ以外は「卑金属」という言葉だったり，金属の生産量，鋼の炭素成分，各種ガラス，酸化ジルコニウムやヒドロキシアパタイトの組成と普通の受験生が知らない知識の羅列で難しかった．受験生間では差がつかないと思われる．

２［酸・塩基，平衡］（やや易）変色域に関する問題である．通常通り pKa − 1 <= pH <= pKa + 1 の設定になっており，解いた経験があれば苦労しなかっただろう．対数計算の際，pH = − log10 [H+ ] のマイナスを忘れないように！

３［アルミニウム各論］（標準）
問 1 は 3 乗根と計算結果の選択肢が与えられており解きやすかった．問 2〜問 4 は無機化学の知識がしっかりとしていたら取れそう．問 5 の計算はエルーホール法で一酸化炭素と二酸化炭素とアルミニウムが生成する反応式をしっかりと書くことができたら計算自体はさほど難しくなかった．ミスなく得点を集めたい．

４［鎖式炭化水素］（やや易）初めの文章からアルケンであることを読み取れれば基本的な計算と異性体の数え上げをすればよく，問 4 で立体異性の存在を考慮すべきか悩む以外は，スラスラと解き進められた受験生が多かったのではないかと予想される．

５［合成高分子］（標準）
合成繊維の各論で，知識問題中心の内容の中に計算問題が 1 問あった．やや深い知識を問う問題があったり，アミド結合の数を求める問題が一般的なポリアミド（ナイロン）ではなく，アラミド繊維（しかもベンゼン環が問題では伏せてある）だったり，全問正答するのは難しかっただろう．

2023 年度同様，大問が 5 題の出題だった．聞き慣れない物質や用語を問われるところがあったものの，計算量も少なく取り組みやすい問題が並んだ．知識面の正確さが勝負になるだろう．2023 年度の一日目とほぼ変わらず，解答するのが得意科目のみであることを考えると，一次合格のボーダーは 75 % 程度必要になるだろう．

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