（令和"年度前期日程）

化学
１２０ 分

注意事項

１．試験開始の合図までこの問題冊子を開かないこと。
２．本問題冊子は３０ページ，答案用紙は!ページである。
３．答案用紙の右上枠内には，受験番号を記入し，左上段の枠内には，受験番号の下!桁の数字を忘れずに記入すること。
４．解答はすべて答案用紙の所定欄に明瞭に記入すること。
５．問題冊子は切りはなさないこと。
６．答案用紙に記入する受験番号および解答の数字の字体は，下記の例にならい，明瞭に記入すること。

７．解答上の注意は，裏表紙に記載してあるので，この問題冊子を裏返して必ず読むこと。ただし，問題冊子を開いてはいけない。

◇Ｍ３（０８０―３６）

第Ⅰ問 （５０点満点）
問題!と問題"については，"つまたは#つの正解がある。答案用紙の所定の枠の中に，正解の番号を記入せよ。問題#と問題%については，所定の枠の中に，!
から%までの適当な数字を"枠に"つ記入せよ。問題$については，指示にしたがって所定の枠の中に適切な数値を記せ。

１ 金属イオン Ag＋，Ba２＋，Ca２＋，Cu２＋，Fe２＋，Pb２＋ をそれぞれ別に含む$種類の水溶液に関するつぎの記述のうち，正しいものはどれか。

１．炎色反応を示す金属イオンを含むものは#種類である。
２．有色のものは#種類である。
３．常温で酸性にしたのち硫化水素を吹き込んだときに，黒色沈殿を生じるものは#種類である。
４．常温で希硫酸を加えたときに，沈殿を生じるものは#種類である。
５．常温で過剰量のアンモニア水を加えたときに，沈殿が残るものは#種類である。
６．常温で過剰量の水酸化ナトリウム水溶液を加えたときに，沈殿が残るものは#種類である。
７．常温でクロム酸カリウム水溶液を加えたときに，沈殿を生じるものは#種類である。

― １ ―◇Ｍ３（０８０―３８）（下 書 き用― ２ ―紙）◇Ｍ３（０８０―３９）

２ 標準状態で気体であり，互いに異なる物質Ａ〜Ｇに関するつぎの記述ア〜カを読み，下の問に答えよ。

ア．Ａは銅と熱濃硫酸の反応によって発生する。
イ．天然に存在する気体のうち，Ｂは最も軽く，Ｃは!番目に軽い。
ウ．Ｄは単体であり，Ｄを構成する元素の同族元素の単体のうち，標準状態で気体として存在するものはＤだけである。
エ．白金電極を用いた希硫酸の電気分解によりＢとＥが発生する。
オ．Ｆは，四酸化三鉄を主成分とした触媒の存在下で，ＢとＤを高温・高圧で反応させると発生する。
カ．Ｇは塩化ナトリウムに濃硫酸を加えると発生する。

問

つぎの記述のうち，誤っているものはどれか。

１．Ａ〜Ｇの気体はすべて無色である。
２．Ａ〜Ｇをモル質量の大きいものから順に並べたとき，"番目はＤである。
３．Ａと硫化水素を反応させると，Ａは酸化剤としてはたらく。
４．Ａの高濃度の水溶液は強い酸性を示す。
５．Ｃ，Ｄ，Ｅの沸点をそれぞれ T Ｃ，T Ｄ，T Ｅ とすると，T Ｃ ＜ T Ｄ ＜ T Ｅ である。
６．ＦとＧの反応によって生じる塩は酸性塩である。

― ３ ―◇Ｍ３（０８０―４０）（下 書 き用― ４ ―紙）◇Ｍ３（０８０―４１）

３ 白金電極を挿入した#つの電解槽，，にそれぞれ硫酸ニッケル水溶液，硝酸銀水溶液，水酸化ナトリウム水溶液が入れられている。これらの電解槽を下図のように接続し，一定電流で２００分間電気分解を行った。電気分解後，電解槽の電極上に析出した金属の質量は７．
３０g であった。この電気分解において，電解槽との陰極では気体の発生はなかった。この電気分解に関するつぎの問に答えよ。
た だ し，各 元 素 の 原 子 量 は，Ni ＝５８．
７，Ag ＝１０８，フ ァ ラ デ ー 定 数 は，９．
６５×１０４ C/mol とする。

問ⅰ

電解槽の電極上に析出した金属の質量はいくらか。解答は小数点以下第!
位を四捨五入して，下の形式により示せ。

g

問ⅱ

電気分解によって電解槽で発生した気体の体積の総和は，標準状態でいくらか。解答は小数点以下第"位を四捨五入して，下の形式により示せ。ただし，発生した気体は水溶液に溶解せず，理想気体としてふるまうものとする。

．
電源L

電流計

A
電極

電解槽①

電解槽②

電解槽③

硫酸ニッケル水溶液

硝酸銀水溶液水酸化ナトリウム水溶液― ５ ―◇Ｍ３（０８０―４２）

（下 書 き用― ６ ―紙）◇Ｍ３（０８０―４３）

４ 一定温度で塩化銀の飽和水溶液に塩化ナトリウムを溶解させ，ナトリウムイオン０×１０−５ mol/L にした。このとき水溶液中の銀イオンの濃度（mol/L）は濃度を１．
いくらか。解答は下の形式により示せ。ただし，この温度での塩化銀の溶解度積は０２２．
００×１０−１（mol/L）とする。また，!! ＝１．
４１とする。

mol/L

― ７ ―

◇Ｍ３（０８０―４４）

（下 書 き用― ８ ―紙）◇Ｍ３（０８０―４５）５ 陽イオン M＋ と陰イオン X− からなるイオン結晶 A は塩化セシウム型の構造をもつ。結晶 A の単位格子は立方体で各頂点に X− が位置し，単位格子の中心に M＋が位置する。つぎの問に答えよ。ただし，結晶中の M＋ と X− はすべて球とみなし，最 も 近 い M＋ と X− は 互 い に 接 し て い る も の と す る。ま た，!! ＝１．
４１，７３とする。
!" ＝１．

結晶 A の単位格子の一辺の長さを a とし，M＋ のイオン半径と X− のイオン

問ⅰ

半径の和を d とするとき，d/a はいくらか。解答は小数点以下第"位を四捨五入して，下の形式により示せ。

０．

結晶 A の単位格子の一辺の長さは０．
４２２nm である。M＋ のイオン半径 r＋問ⅱは０．
０８２nm，０．
１３９nm，０．
１７２nm のいずれかであ り，X− の イ オ ン 半 径 r−は０．
１８３nm，０．
１９３nm，０．
２１６nm のいずれかである。結晶 A の r＋/r− はいくらか。解答は小数点以下第"位を四捨五入して，下の形式により示せ。

０．

― ９ ―

◇Ｍ３
（０８０―４６）

（下 書 き用― １０ ―紙）◇Ｍ３（０８０―４７）

第Ⅱ問 （５０点満点）
問題!，問題"と問題#については，"つまたは#つの正解がある。答案用紙の所定の枠の中に，正解の番号を記入せよ。問題$については，所定の枠の中に，!
から$までの適当な数字を"枠に"つ記入せよ。問題１０については，指示にしたがって所定の枠の中に適切な式を記せ。

６ つぎの記述のうち，誤っているものはどれか。
１．化学反応の速さは，単位時間当たりの反応物の濃度の減少量で表すことができる。
２．H２ と I２ から HI が生成する発熱反応の反応熱を$kJ/mol とすると，逆反応の活性化エネルギーは正反応の活性化エネルギーよりも$kJ/mol 大きい。
３．容積一定の容器に１．
０mol の H２ と１．
０mol の I２ を入れて温度を一定に保った"#
ところ，I２ はすべて気体となり，H（気）＋ I（気）（気）の反応が起こ
２２!" #HI
り，H２ が０．
２０mol に減少して平衡に達した。この温度における平衡定数は４０である。
４．密閉容器内で N２O４ から NO２ が生じる気体反応が平衡状態にあるとき，温度一定で容器の体積を増加させると NO２ の分子数が増加する方向に平衡が移動する。
５．温度を上げて反応速度が大きくなるのは，主に活性化エネルギーを超えるエネルギーをもつ分子の割合が増えるためである。
６．反応速度が反応物の濃度の何乗に比例するかは，化学反応式の係数で決まる。
７．ある#つの発熱反応のうち，反応速度が大きい方が反応熱も大きいとは限らない。

― １１ ―◇Ｍ３（０８０―４８）

（下 書 き用

― １２ ―紙）◇Ｍ３（０８０―４９）７ つぎの記述のうち，誤っているものはどれか。
１．第"周期までの同一周期の元素で比較すると，第!イオン化エネルギーが最も大きいのは貴ガスである。
２．第"周期までの遷移元素はすべて金属元素である。
３．圧力一定の条件下で液体の温度を徐々に下げていくと，凝固点よりも低い温度で凝固しないことがある。
４．SiH４ と H２S は分子量がほぼ同じであるが，沸点は SiH４ よりも H２S のほうが高い。
５．密閉容器内に入れた液体がある温度で気液平衡の状態にあるとき，液体の量が多いほど蒸気圧は高い。
６．温度一定の条件下で圧力が増加すると，固体から液体に変化する物質がある。
７．液体とも気体とも明確に区別できない状態になる物質がある。

― １３ ―◇Ｍ３（０８０―５０）（下 書 き用― １４ ―紙）◇Ｍ３（０８０―５１）

８ つぎの記述のうち，誤っているものはどれか。
１．物質は，光を吸収して元の状態よりエネルギーの高い状態になることや，エネルギーの高い状態から光を放出してエネルギーの低い状態になることがある。
２．NaCl の水への溶解熱は吸熱であるが，H２SO４ の水への溶解熱は発熱である。
３．２５℃，!×１０５ Pa において，メタンとプロパンでは，プロパンの燃焼熱の方が大きい。
４．室温において銅と水とでは，水の比熱の方が大きい。
５．黒鉛の燃焼熱は３９４kJ/mol，一方，ダイヤモンドの燃焼熱は３９５kJ/mol である。黒鉛!mol からダイヤモンド!mol ができるときの反応は発熱反応である。
６．H―H，O ＝ O，H―O の 結 合 エ ネ ル ギ ー が そ れ ぞ れ４４０kJ/mol，５００kJ/mol，４６０kJ/mol とすると，気体の水の生成熱は２３０kJ/mol である。
７．２５℃ において強酸と強塩基の希薄溶液どうしの中和熱は，酸や塩基の種類によらずほぼ一定である。

― １５ ―◇Ｍ３（０８０―５２）

（下 書 き用― １６ ―紙）◇Ｍ３（０８０―５３）

９ つぎの文を読み，下の問に答えよ。
水素イオン H＋ と陰イオン A− からなる化合物 HA は水溶液中では単量体として存在し，その水溶液は酸性を示す。HA をベンゼンに溶解すると，HA は電離せず，すべての分子が二量体を形成する。

"HA →（HA）
２

ベンゼン１００g に２．
２０g の HA を完全に溶解したところ，その溶液の凝固点は４．
８９０℃ であった。水１００g に０．
５００g の HA を完全に溶解したところ，その水溶液の凝固点は −０．
１８５℃ であった。ただし，ベンゼンの凝固点は５．
５３０℃ であり，ベ ン ゼ ン お よ び 水 の モ ル 凝 固 点 降 下 は そ れ ぞ れ５．
１２K・kg/mol，お よ び
１．
８５K・kg/mol とする。また，すべての溶液は希薄溶液としてふるまうものとする。

HA の分子量はいくらか。解答は小数点以下第!位を四捨五入して，下の形

問ⅰ

式により示せ。

問ⅱ

HA 水溶液について，凝固点における HA の電離度はいくらか。解答は小数点以下第#位を四捨五入して，下の形式により示せ。

０．

― １７ ―◇Ｍ３（０８０―５４）

（下 書 き用― １８ ―紙）◇Ｍ３（０８０―５５）

１０ 図のような固定された半透膜と"つの左右に動く可動壁で#つの部屋に仕切られになるように可動壁を固定した容器がある。それぞれの部屋の体積がすべて V［L］０た上で，半透膜と可動壁の間の"つの部屋を図のようにモル濃度 C［mol/L］のス
１
クロース水溶液と純水で満たし，両端の部屋は圧力 P［Pa］の理想気体で満たし０た。可動壁を自由に動けるようにしたところ，体積 ΔV［L］（＞!）の水が半透膜を，右 端 の 部 屋 の 圧 力 は透過して平衡状態に達し，左 端 の 部 屋 の 圧 力 は P［Pa］
１P［Pa］となった。つぎの問に答えよ。ただし，すべての実験を通じて温度は T［K］
２で一定であり，気体定数を R［Pa・L/（mol・K）］とする。半透膜は水のみを透過させ，浸透圧はファントホッフの法則に従う。スクロース水溶液と純水の変化した体積は透過した水の体積に等しく，圧力には依存しないものとする。

問ⅰΔV
P１ − P２＝ X とするとき，を X のみを用いて示せ。
V０P０

問ⅱ

P０＝ C０ とするとき，X を C０ および C１ を用いて示せ。
RT半透膜（固定）理想気体 スクロース水溶液
圧力 P 0濃度 C 1純水

理想気体
圧力 P 0可動壁― １９ ―◇Ｍ３（０８０―５６）

（下 書 き用― ２０ ―紙）◇Ｍ３（０８０―５７）

第Ⅲ問 （５０点満点）
問題１１，問題１２と問題１３については，"つまたは#つの正解がある。答案用紙の所定の枠の中に，正解の番号を記入せよ。問題１４については，所定の枠の中に，!から%までの適当な数字を"枠に"つ記入せよ。問題１５については，指示にしたがって所定の枠の中に適切な構造を記せ。

１１ 有機化合物Ａ〜Ｆに関するつぎの記述ア〜カを読み，下の問に答えよ。
ア．炭化カルシウムに水を加えるとＡが生じる。
イ．Ａに塩化水素が付加すると高分子化合物の原料となるＢが生じる。
ウ．Ａを赤熱した鉄に触れさせると化合物Ｃが生じる。
エ．Ｃに鉄触媒の存在下，塩素を反応させるとＤが生じる。
オ．Ｄと水酸化ナトリウム水溶液を高温で反応させたのち，酸性にするとＥが生じる。
カ．ＦはＣの水素原子のうちの#つがメチル基で置換された化合物である。Ｆを酸化すると，飲料容器などに使われる高分子化合物の原料となる#価カルボン酸が得られる。

問

つぎの記述のうち，誤っているものはどれか。

１．Ａ〜Ｆのうち，もっとも短い炭素−炭素結合をもつ化合物はＣである。
２．Ｂには幾何異性体が存在しない。
３．Ａ〜Ｆのうち，もっとも強い酸はＥである。
４．Ｅの水溶液に十分な量の臭素水を加えると，ただちに白色沈殿が生じる。
５．Ａ〜Ｆのうち，無極性分子は$つである。
６．Ａ〜Ｆのいずれも，水素以外のすべての原子が同一平面上にある。

― ２１ ―◇Ｍ３（０８０―５８）（下 書 き用― ２２ ―紙）◇Ｍ３（０８０―５９）１２ 高分子化合物Ａ〜Ｄに関するつぎの記述ア〜エを読み，下の問に答えよ。
ア．プロピレンを付加重合させるとＡが得られる。
イ．スチレンを付加重合させるとＢが得られる。
ウ．同じ物質量のアジピン酸とヘキサメチレンジアミンを縮合重合させるとＣが得られる。
エ．ε―カプロラクタムを開環重合させるとＤが得られる。

問

つぎの記述のうち，誤っているものはどれか。

１．Ａの固体では，結晶部分の割合が多くなると密度が大きくなる。
２．Ｂは断熱材として用いることができる。
３．Ｂの平均分子量を測定したところ，１．
０４×１０４ であった。このＢは，すべて重合度１００以上の高分子化合物からなる。
４．ウの反応で，アミノ基とカルボキシ基がすべてなくなるまで重合させると，得られる高分子化合物は必ず環状になる。
５．ＣとＤのそれぞれに含まれる繰り返し単位中の窒素の含有率は，同じである。
６．Ａ〜Ｄは，すべて熱可塑性を示す。

― ２３ ―◇Ｍ３（０８０―６０）（下 書 き用― ２４ ―紙）◇Ｍ３（０８０―６１）

１３ 単糖Ａ〜Ｃに関するつぎの記述ア〜ウを読み，下の問に答えよ。ただし，各元素の原子量は，O ＝１６，Cu ＝６４とする。

ア．マルトースを加水分解するとＡが得られる。
イ．スクロースを加水分解するとＡとＢが得られる。
ウ．ラクトースを加水分解するとＡとＣが得られる。

問

つぎの記述のうち，誤っているものはどれか。

１．ＡとＢは互いに構造異性体である。
２．数千個のＡが脱水縮合した多糖であるデンプンとグリコーゲンは，いずれもヨウ素ヨウ化カリウム水溶液を加えると呈色する。
３．Ａの!位の炭素に結合しているヒドロキシ基どうしで脱水縮合した二糖は，ヘミアセタール構造をもたない。
４．アミロース，セロビオース，セルロース，アミロペクチンをそれぞれ完全に加水分解したときに得られる単糖はＡのみである。
５．水溶液中でＡは複数の異性体が平衡状態にある混合物となっているが，そのうち還元性を示すものは!種類のみである。
６．Ｂを１．
８０g 含む水溶液に過剰なフェーリング液を加え完全に反応させた。この反応で生じた銅の酸化物は０．
８０g である。
７．マルトース，スクロース，ラクトースの混合物に希硫酸を加えて加熱し，完全に加水分解したところ，Ａ，Ｂ，Ｃの物質量の比が$：#："となった。この混合物中のスクロースのモル分率は０．
５である。

― ２５ ―◇Ｍ３（０８０―６２）

（下 書 き用― ２６ ―紙）◇Ｍ３（０８０―６３）

１４ 炭素―炭素三重結合をもたない炭化水素Ａに対し，オゾンを反応させた後に亜鉛を加えたところ，下に示すカルボニル化合物Ｂ，Ｃ，Ｄの混合物 X が得られた。
ＡはすべてＢ，Ｃ，Ｄに変換されてその他の生成物は生じなかった。この混合物Ｘ
８．
４６g に対して，十分な量の水酸化ナトリウム水溶液とヨウ素を反応させると，３１g 生成した。また，混合物Ｘ８．
４６g に対して十分な量のアヨードホルムが４５．
ンモニア性硝酸銀水溶液を反応させると，銀が１．
０８g 析出した。Ａの分子式を例にならって示せ。

ＢＣＤ

ただし，炭素―炭素二重結合をもつ化合物に対し，オゾンを反応させた後に亜鉛を加えると，つぎの反応式のように炭素―炭素二重結合の切断が起こり，カルボニル 化 合 物 が 生 成 す る。ま た，各 元 素 の 原 子 量 は，H ＝!，C ＝１２，O ＝１６，
Ag ＝１０８，I ＝１２７とする。

オゾン，亜鉛（例） CH（CH３２）
１０CH３ の分子式：

C012H― ２７ ―026

◇Ｍ３（０８０―６４）

（下 書 き用― ２８ ―紙）◇Ｍ３（０８０―６５）

１５ 分子式 C１０H１６O２ で表されるカルボン酸Ａに関するつぎの記述ア〜オを読み，下の問に答えよ。

ア．炭素―炭素二重結合を!つと，環構造を!つもつ。
イ．不斉炭素原子を"つもち，そのうちの!つはカルボキシ基と結合している。
ウ．炭素―炭素二重結合に，臭素が付加すると不斉炭素原子が!つ増えるが，水素が付加しても不斉炭素原子の数は変わらない。
エ．結合している水素原子の数が"である炭素原子をもたない。
オ．環構造を構成する炭素原子の!つには，同じ置換基が"つ結合している。

問

Ａの構造を例にならって示せ。

（例）― ２９ ―◇Ｍ３（０８０―６６）

（下 書 き用― ３０ ―紙）◇Ｍ３（０８０―６７）

化学の問題は大きな$つのグループ，第Ⅰ問（問題!〜$），第Ⅱ問（問題%〜１０），第Ⅲ問（問題１１〜１５）から構成されている。

注意Ⅰ

問題!，問題"，問題%，問題&，問題'，問題１１，問題１２，問題１３については，"つまたは#つの正解がある。答案用紙の所定の枠の中に，正解の番号を記入せよ。

１ 水はどんな元素からできているか。

解答例：

１．水素と窒素!

２．炭素と酸素!
3３．水素と酸素

3または４．窒素と酸素

２ 水を構成している元素は，つぎのうちどれか。

解答例：

１．水素"

２．炭素
３．窒素

1"
44または

1４．酸素
注意Ⅱ

問題#，問題１０，問題１５については，指示にしたがって答案用紙の所定の枠の中に適切な数値や式あるいは構造を記せ。

注意Ⅲ その他の問については，答案用紙の所定の枠の中に，!から%までの適当な数字を"枠に"つ記入せよ。

５ ベンゼン分子は何個の炭素原子で構成されているか。

解答例：$
06６ つぎの問に答えよ。

解答例：

問ⅰ

水分子には何個の水素原子が含まれているか。

問ⅱ

水分子には何個の酸素原子が含まれているか。

%ⅰ2ⅱ個

1個
◇Ｍ３（０８０―６８）