化学%解答番号&１〜３４'(

必要があれば，原子量は次の値を使うこと。

H１．
０CMg２４５
Cl ３５．

N

１２O１４Cu ６４１６Zn ６５

Ag １０８
気体は，実在気体とことわりがない限り，理想気体として扱うものとする。

第１問

次の問い（問１〜４）に答えよ。
（配点 ２０）

問 １ 三重結合をもつ分子として最も適当なものを，次の!〜$のうちから一つ選べ。

１!

シアン化水素"

フッ素#

アンモニア$

シクロヘキセン― ２８ ―（２２０８―２８）化学

問 ２ 実在気体は，理想気体の状態方程式に完全には従わない。実在気体の理想気体からのずれを表す指標として，次の式で表される Z が用いられる。

Z＝

PVnRT

ここで，P，V，n，T は，それぞれ気体の圧力，体積，物質量，絶対温度であ り，R は 気 体 定 数 で あ る。３００K に お け る メ タ ン CH４ の P と Z の 関 係 を
０ ×１０７ Pa か ら５．
０ ×１０７ Pa に 加 圧
図&に 示 す。&mol の CH４ を３００K で１．
すると，V は何倍になるか。最も適当な数値を，後の!〜%のうちから一つ選べ。

２倍

1.3

1.2

Z

1.1

1.0

0.9

0.8

0.7

0

12

3

4

56P(× 10 Pa)
7図& ３００K における CH４ の P と Z の関係! ０．
１５

" ０．
２０

# ０．
２７― ２９ ―$ ０．
７３% １．
４（２２０８―２９）化学

問 ３ 次の実験で観察された下線部〜の現象に関する記述ア〜ウのうち，正しいものはどれか。すべてを選択しているものとして最も適当なものを，後の!〜(のうちから一つ選べ。

実験

３

ガラス容器にシクロヘキサンの液体を入れ，ゴム栓をして室温で放置したところ，シクロヘキサンの一部が気体となり， 容器内の圧力は一定になった。ゴム栓を外し，大気圧のもとでガラス容器を加熱すると，シクロヘキサンは ８１℃ で沸騰した。しばらく沸騰させてガラス容器内の空気を追い出した後，加熱をやめてすぐにガラス容器にゴム栓をした。ガラス容器の全体を室温の水で冷却すると，シクロヘキサンが ８１℃ よりも低い温度で再び沸騰した。

ア

の状態に達したとき，単位時間に液面から蒸発するシクロヘキサン分子の数と凝縮するシクロヘキサン分子の数が等しい。

イでは，液体の表面だけでなく内部からもシクロヘキサンが蒸発している。

ウ

では，容器内の圧力は，大気圧よりも低くなっている。

!

ア"

イ#

ウ

$

ア，イ%

ア，ウ&イ，ウ'

ア，イ，ウ!

正しいものはない。

― ３０ ―（２２０８―３０）

化学

問 ４ ある溶媒 A に溶解した安息香酸（分子式 C７H６O２，分子量１２２）は，その一部が水素結合により会合して二量体を形成し，式の化学平衡が成り立つ。

OOC

2H O

C
O H

C
O H

⑵

O

二量体

一方，溶媒 A に溶解したナフタレン（分子式 C１０H８，分子量１２８）は，カルボキシ基をもたないので，このような二量体を形成しない。
安息香酸による凝固点降下では，二量体は!個の溶質粒子としてふるまう。
そのため，ナフタレンによる凝固点降下と比較することで，二量体を形成する安息香酸の割合を知ることができる。次の問い（ａ〜ｃ）に答えよ。

図"は，溶媒 A にナフタレンを溶解した溶液（ナフタレンの溶液）の質量モル濃度と凝固点との関係を表したグラフである。

175
ナフタレンの溶液の凝固点(℃)

ａ170165160155
15014514000.20.40.60.8

質量モル濃度(mol/kg)
図"

ナフタレンの溶液の質量モル濃度と凝固点との関係― ３２ ―（２２０８―３２）化学図-から求められる溶媒 A のモル凝固点降下の値を-桁の整数で表すと
き，４と５に当てはまる数字を，次の"〜!のうちから一つずつ選べ。ただし，同じものを繰り返し選んでもよい。また，値が,桁の場合には，４には!を選べ。

４K・kg/mol

５"

,

#-

$.

%/&

0'

1(2)

3*

4!

+ｂ

溶液中でどのくらいの安息香酸が二量体を形成しているかを示す値として，式で定義される会合度 β を求めたい。

β＝二量体を形成している安息香酸の物質量
溶液に含まれる安息香酸の全物質量

ある質量モル濃度になるように溶媒 A に安息香酸を溶解し，この溶液（安息香酸の溶液）の凝固点を測定した。同じ質量モル濃度のナフタレンの溶液における凝固点降下度（凝固点降下の大きさ）ΔT f と安息香酸の溶液における.
凝固点降下度 ΔT f′を比較したところ，ΔT f′＝ΔT f であった。このとき/の β の値として最も適当な数値を，次の"〜%のうちから一つ選べ。ただし，β の値は温度によらず変わらないものとする。

" ０．
１３

# ０．
２５６

$ ０．
５０% ０．
７５式の平衡状態において，二量体を形成していない安息香酸分子の数 mnを，式の β を用いて表すとき，最も適当なに対する二量体の数 n の比mものを，次の"〜&のうちから一つ選べ。
７ｃ"２β１− β#β１− β%

１− ββ&

β― ３３ ―$β２（,− β ）（２２０８―３３）

化学

第２問

次の問い（問１〜４）に答えよ。
（配点 ２０）

問 １ 反応速度に関する記述として下線部に誤りを含むものはどれか。最も適当なものを，次の!〜$のうちから一つ選べ。

!

８

亜鉛が希塩酸に溶けて水素を発生する反応では，希塩酸の濃度が高い方が，反応速度が大きくなる。

"

水素とヨウ素からヨウ化水素が生成する反応では，温度が高い方が，反応速度が大きくなる。

#

石灰石に希塩酸を加えて二酸化炭素を発生させる反応では，石灰石の粒を砕いて小さくし，表面積を大きくすると反応速度が大きくなる。

$

過酸化水素の分解反応では，過酸化水素水に触媒として酸化マンガン（Ⅳ）
を少量加えると，活性化エネルギーが大きくなるので反応速度が大きくなる。

１００A の 電 流 で 電 気 分 解 し
問 ２ 白 金 電 極 を 用 い て CuSO４ 水 溶 液２００mL を０．
た。こ の と き，陽 極 で は O２ が 発 生 し，陰 極 で は 表 面 に Cu が 析 出 し たが 気 体 は 発 生 し な か っ た。一 方，水 溶 液 中 の 水 素 イ オ ン 濃 度［H＋］は１．
００×１０−５ mol/L から１．
００×１０−３ mol/L に変化した。電流を流した時間は何秒か。最も適当な数値を，次の!〜$のうちから一つ選べ。ただし，ファラデー定数は９．
６５×１０４ C/mol とし，［H＋］の変化はすべて電極での反応によるものとする。

! ４８９秒" １．
９ ×１０２― ３４ ―# ３．
８ ×１０２$ ７．
６ ×１０２（２２０８―３４）化学

問 ３ ある温度の AgCl 飽和水溶液において，Ag＋ および Cl− のモル濃度は，［Ag＋］＝１．
４ ×１０−５ mol/L，［Cl−］＝１．
４ ×１０−５ mol/L で あ っ た。こ の 温 度において，１．
０ ×１０−５ mol/L の AgNO３ 水溶液２５mL に，ある濃度の NaCl 水溶液を加えていくと，１０mL を超えた時点で AgCl の白色沈殿が生じ始めた。

NaCl 水溶液のモル濃度は何 mol/L か。最も適当な数値を，次の!〜$のうちから一つ選べ。

１ ×１０−５! ８．

１０mol/L" ９．
６ ×１０−５― ３５ ―# ２．
０ ×１０−４$ ５．
１ ×１０−４（２２０８―３５）化学

問 ４ 次の化学平衡が，温度によってどのように変化するかを考える。

２ NO２ "#!" N２O４



０ ×１０−２ mol の NO２ を 入 れ，圧 力ピ ス ト ン の 付 い た 密 閉 容 器 に２．
１．
０ ×１０５ Pa のもとで温度を変えて平衡に達したときの体積を測定した。
３０℃，６０℃，９０℃ で の 測 定 結 果 を 表%に 示 す。表%か ら，温 度 が 上 昇 すに移動したことがわかる。また，NO２ から N２O４ が生成す

アると平衡がる反応（式の正反応）
は，イ反応であることがわかる。後の問い（ａ〜ｃ）に答えよ。ただし，気体定数は R ＝８．
３ ×１０３ Pa・L/（K・mol ）とする。

温度と体積の関係（圧力１．
０ ×１０５ Pa）

表%ａ空欄

ア

・

温度（℃）

体積（mL）

３０３５０６０

４５０

９０５６０イに当てはまる語の組合せとして最も適当なものを，次の!〜$のうちから一つ選べ。

ア１１イ!

左向き発熱"

左向き吸熱#

右向き発熱

$

右向き吸熱

― ３６ ―（２２０８―３６）

化学

温度６０℃ では，初期の NO２ の 物 質 量２．
０ ×１０−２ mol の何％が N２O４ にｂ変化しているか。最も適当な数値を，次の!〜&のうちから一つ選べ。
１２!

％

"

１．
９$ １９ｃ３．
７% ３７#

８．
１& ８１

式の正反応の反応熱を計算により求めるために必要な量をすべて含むものを，次の!〜%のうちから二つ選べ。ただし，解答の順序は問わない。
１３・１４!

NO２ の生成熱および式の正反応の活性化エネルギー"

N２O４ の生成熱および式の逆反応の活性化エネルギー#式の正反応および逆反応の活性化エネルギー$

NO２ と NO の生成熱および反応 ２ NO ＋ O２ !" ２ NO２ の反応熱

% N２O４ と NO の生成熱および反応 ２ NO ＋ O２ !" ２ NO２ の反応熱

― ３７ ―（２２０８―３７）

化学

第３問

次の問い（問１〜３）に答えよ。
（配点 ２０）

問 １ リンに関する記述として誤りを含むものを，次の!〜%のうちから一つ選
１５べ。

!

リン酸のリン原子の酸化数は，＋&である。

"

十酸化四リンは，塩化水素など酸性の気体の乾燥に適している。

#

過リン酸石灰は，肥料として用いられる。

$

黄リンは，空気中で自然発火する。

%

リンは生命活動に必須の元素で，DNA に含まれている。

― ３８ ―（２２０８―３８）化学

問 ２ 元素ア〜エは Hg，Ni，Pb，W（タングステン）のいずれかであり，次の記述Ⅰ〜Ⅲに示す特徴をもつ。ア，ウとして最も適当な元素を，それぞれ後の!〜$のうちから一つずつ選べ。
ア１６ウ

１７Ⅰ

アやイの単体や化合物がもつ毒性に配慮して，アやイを身のまわりの製品に利用することが制限されている。

Ⅱ

イやウの化合物には，市販の二次電池の正極活物質として用いられているものがある。

Ⅲ

金属元素の単体の中で，アは最も融点が低く，エは最も融点が高い。

!

Hg"#Ni― ３９ ―

Pb

$

W

（２２０８―３９）化学

問 ３ 次の文章を読み，後の問い（ａ〜ｃ）に答えよ。

マグネシウム Mg は陽イオンになりやすく，その単体は強い還元剤としてはたらく。たとえば，単体の Mg の固体と塩化銀 AgCl の固体を適切な条件下で反応させると，AgCl が還元され，単体の銀 Ag と塩化マグネシウム MgCl２ が生じる。また，単体の Mg と AgCl を用いて，電池をつくることができる。単体の Mg による AgCl の還元反応に関して，次の実験Ⅰ・Ⅱを行った。

実験Ⅰ ０．
１２g の単体の Mg 粉末と過剰量の AgCl 粉末を，急激に反応しないよう注意しながら十分に反応させたところ，単体の Ag，MgCl２，未反応のAgCl のみからなる混合物が得られた。MgCl２ が水溶性であること，およびAgCl がある液体に溶ける性質を利用して，この混合物から単体の Ag を取り出した。

実験Ⅰで，得られた混合物から単体の Ag を取り出す方法として最も適当ａなものを，次の!〜$のうちから一つ選べ。

１８!

温水で洗う。

"

水酸化ナトリウム水溶液で洗った後に水洗する。

#

水洗した後に水酸化ナトリウム水溶液で洗う。

$

水洗した後にアンモニア水で洗う。

実験Ⅰで，取り出された単体の Ag の質量は何 g か。最も適当な数値を，ｂ次の!〜$のうちから 一 つ 選 べ。た だ し，使 用 し た 単 体 の Mg は す べ てAgCl の還元反応に使われたものとする。

! ０．
２７

" ０．
５４１９

# １．
１― ４０ ―g

$ １．
４（２２０８―４０）化学

単体の Mg による AgCl の還元反応を利用した，食塩水を電解液とす

実験Ⅱる電池の反応は，次の式，によって表される。

正極

AgCl ＋ e− !" Ag ＋ Cl−負極

Mg !" Mg２＋ ＋&e−

この電池の負極を，単体の Cu，Zn，Sn にかえた電池を組み立てて，これらの起電力を測定すると，表%の結果が得られた。

表%
負負極の種類と起電力
極起電力（V）

Cu

０．
２６

Zn

１．
０７Sn

０．
５１

単体の Mg を負極として用いた電池の起電力を （x V）とする。表%と金属ｃのイオン化傾向から考えられる，x を含む範囲として最も適当なものを，次の!〜$のうちから一つ選べ。

!

２０x ＜０．
２６" ０．
２６＜ x ＜０．
５１

# ０．
５１＜ x ＜１．
０７

$ １．
０７＜ x― ４１ ―（２２０８―４１）

化

学

第４問

次の問い（問１〜４）に答えよ。
（配点 ２０）

問 １ 濃硫酸を用いて，エタノールを脱水してエチレン（エテン）を得るために，図%のような装置を組み立てた。この装置を用いたエチレンの合成に関する説明として誤りを含むものはどれか。最も適当なものを，後の!〜$のうちから一つ選べ。

２１

エタノール

温度計
ゴム栓

濃硫酸

沸騰石
安全瓶
図%!

水槽

エチレンの合成装置

エチレンを水上置換により捕集するのは，エチレンが水に溶けにくいためである。

"

安全瓶は，水槽の水が逆流するのを防ぐために用いられる。

#

エチレンの生成に適した反応温度にするために，フラスコを水浴で加熱する。

$

反応溶液の温度が下がらないように，エタノールを少しずつ加える。

― ４２ ―（２２０８―４２）

化学

問 ２ 分子式が C８H１０O で，ベンゼン環を一つもつ化合物には，いくつかの異性体がある。それらのうちナトリウムと反応しない化合物は，何種類あるか。最も適当な数を，次の!〜&のうちから一つ選べ。

!

'"

(#)

$

*２２

種類%+&

,

問 ３ 次の構造式で表される重合体９６６g がある。この両末端のエステル部分を完全にけん化したところ，１１２g の水酸化カリウム（式量５６）が消費された。構造式中の x の値として最も適当な数値を，後の!〜$のうちから一つ選べ。
２３O
H3C!

("CO
OCH2O

4*xC

# １２― ４３ ―CH3

$ １３（２２０８―４３）化学

問 ４ 次の文章を読み，後の問い（ａ〜ｃ）に答えよ。

ポ リ 塩 化 ビ ニ ル の 合 成 原 料 で あ る 塩 化 ビ ニ ル CH２＝CHCl は，図!に 示
すように複数の反応を組み合わせることで工業的に生産されている。一つ目の反応は エ チ レ ン（エ テ ン）CH２＝CH２ へ の 塩 素 Cl２ の 付 加 反 応 で あ り，
１，２―ジクロロエタン CH２Cl−CH２Cl が得られる。二つ目の反応では，得られた CH２Cl−CH２Cl を熱分解することで CH２＝CHCl と塩化水素 HCl が得られる。三つ目の反応では，この HCl と，酸素 O２ および CH２＝CH２ を反応させることで CH２Cl−CH２Cl と水 H２O を得ている。これらの反応を適切に組み合わせることで，反応中に生成する HCl をすべて用いることができ，副生成物はH２O だけとなる。

Cl2

熱分解
CH2Cl CH2Cl
1,2‑ジクロロエタン

CH2 CH2エチレン

CH2 CHCl
塩化ビニル

H2O
O2HCI図!

エチレンを原料とする塩化ビニルの合成法― ４４ ―（２２０８―４４）

化ａ学

ポリ塩化ビニルと塩化ビニルに関する記述として誤りを含むものを，次の!〜$のうちから一つ選べ。

２４!

ポリ塩化ビニルは，塩化ビニルの付加重合で合成される。

"

ポリ塩化ビニルは，熱可塑性樹脂の一種である。

#

塩化ビニルには，構造異性体が存在する。

$

塩化ビニルは，アセチレンに*分子の HCl を付加させると合成できる。

図+の中で，CH２＝CH２ に HCl と O２ を作用させ，CH２Cl−CH２Cl と H２Oｂを得る反応は，次の化学反応式で表される。

２５〜２７に当てはまる数字を，後の!〜)のうちから一つずつ選べ。ただし，同じものを繰り返し選んでもよい。

２５CH２＝CH２ ＋２６

HCl ＋ O２!"

２５CH２Cl−CH２Cl ＋２７*"+#,$-&/'0(1)

2ｃ!

H２O%.

図+に示すように複数の反応を組み合わせることで，副生成物を H２O だけにして CH２＝CHCl が生産されている。-mol の CH２＝CH２ をすべて反応させて CH２＝CHCl を生産する際に消費される O２ の物質量は何 mol か。最も適当な数値を，次の!〜%のうちから一つ選べ。

! ０．
５"

*#+― ４５ ―$２８,mol%-（２２０８―４５）

化

学

第５問

次の文章を読み，後の問い（問１〜３）に答えよ。（配点 ２０）水溶液中に少量含まれる金属イオンの物質量を求めたいとき，分子量の大きい有機化合物を金属イオンに結合させて生成する沈殿の質量をはかる方法がある。この有機化合物の例として，化合物 A（分子式 C１３H９NO２，分子量２１１）がある。pH を適切に調整すると，式のように化合物 A の窒素原子と酸素原子が!価の金属イオ
ン M２＋ に配位結合し，M２＋ が化合物 B としてほぼ完全に沈殿する。

HOO
C N

N2＋M

C＋２O＋２H＋M

O

⑴

N C
OOAB― ４６ ―（２２０８―４６）

化学問 １ 図)に従って化合物 A を合成した。後の問い（ａ・ｂ）に答えよ。

NO21)Sn,HCl

OH2)中和ニトロ化

OHNH2OH
アミノフェノール

HO12N

3O8COC★
1)Na2)CO2
高温・高圧
3)H＋図)ａ

空欄

CH3OH,

アOH

OH

456A

OCH3OH
サリチル酸メチル

化合物 A の合成方法（★はフェノールのパラ位の炭素原子）

アに当てはまる試薬として最も適当なものを，次の!〜%のうちから一つ選べ。

２９!

水酸化ナトリウム水溶液"無水酢酸#希塩酸$

濃硫酸%

二酸化炭素ｂOC7図)に示すフェノールの★をつけた炭素原子は，合成された化合物 A の)〜0の番号を付した炭素原子のどれに相当するか。適当な番号を，次の!〜(のうちから二つ選べ。ただし，解答の順序は問わない。
３０３１!

)

"

*

#+$,%-&.

'/(0― ４７ ―（２２０８―４７）

化学

問 ２ 式の M２＋ として Cu２＋ を用いて次の実験を行った。#mol から０．
００５molまでの Cu２＋ を含む水溶液を用意し，それぞれの水溶液に０．
００４０mol の化合物A を加え，pH を調整して Cu２＋ と十分に反応させ，化合物 B を沈殿させた。
用意した水溶液中の Cu２＋ の物質量と，生じた化合物 B の沈殿の質量の関係を表したグラフとして最も適当なものを，次の!〜"のうちから一つ選べ。
３２ǐ
2.0
1.8
1.61.41.21.00.80.60.40.20

化合物 B の沈殿の質量(g )化合物 B の沈殿の質量(g )Ǐ02.01.81.6
1.41.2
1.00.80.60.40.200.001 0.002 0.003 0.004 0.005

0Cu2＋ の物質量(mol )Cu2＋ の物質量(mol )
ǒ2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.00.80.6
0.40.20

化合物 B の沈殿の質量(g )化合物 B の沈殿の質量(g )Ǒ0.001 0.002 0.003 0.004 0.005

00.001 0.002 0.003 0.004 0.005

Cu2＋ の物質量(mol )― ４８ ―

2.01.81.61.41.21.00.80.60.40.2000.001 0.002 0.003 0.004 0.005

Cu2＋ の物質量(mol )（２２０８―４８）化学

問 ３ Cu と Zn からなる合金 C に含まれる Cu の含有率（質量パーセント）を求めたい。式の反応は Cu２＋ と Zn２＋ の両方のイオンで起こるが，沈殿が生じるpH は異なる。図!は，Cu２＋ または Zn２＋ のみを含む水溶液に化合物 A を加えて反応させたとき，化合物 B として沈殿した金属イオンの割合（％）を pH に対して示したものである。後の問い（ａ・ｂ）に答えよ。

沈殿した金属イオンの割合(％)

10080

Cu2＋60Zn2＋4020002468101214

水溶液の pH図!

水溶液の pH と沈殿した金属イオンの割合（％）との関係― ５０ ―（２２０８―５０）化学

図&より，Cu２＋ と Zn２＋ を含む水溶液から Cu２＋ のみが化合物 B としてａほぼ完全に沈殿する pH の範囲が読み取れる。次に示す水溶液ア〜エのうち，pH がこの範囲内にあるものはどれか。最も適当なものを，後の!〜$のうちから一つ選べ。

３３

ア ０．
１ mol/L の水酸化ナトリウム水溶液
１ mol/L のアンモニア水と０．
１ mol/L の塩化アンモニウム水溶液をイ ０．
%：%の体積比で混合した水溶液
ウ ０．
１ mol/L の酢酸水溶液と０．
１ mol/L の酢酸ナトリウム水溶液を%：%の体積比で混合した水溶液
エ ０．
１ mol/L の塩酸!

ア"

#

イ

$

ウ

エ００g をすべて硝酸に溶かし，化合物 A を加え，pH を調整して合金 C２．

ｂ

Cu２＋ のみを化合物 B として沈殿させた。このとき，得られた化合物 B の質量 は６．
０５g で あ っ た。合 金 C 中 の Cu の 含 有 率（質 量 パ ー セ ン ト）は 何％か。最も適当な数値を，次の!〜$のうちから一つ選べ。ただし，すべてのCu２＋ は化合物 B として沈殿したものとする。

! ４０

" ６０

# ７１― ５１ ―３４％

$ ８０

（２２０８―５１）