化学)解答番号
*

基
１〜

礎
２０+,

必要があれば，原子量は次の値を使うこと。
０H １．

第１問

C １２

N １４

O １６

S ３２

次の問い（問１〜１０）に答えよ。
（配点 ３０）問 １ 図(の電子式で表される原子 X に当てはまる元素として最も適当なものを，後の!〜$のうちから一つ選べ。

１X
図(!

"

アルミニウム原子 X の電子式

リ#ン

硫

黄$

塩素

問 ２ 次の記述ア〜ウのうち，１H，２H および ３H に関する記述として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。

２

ア

陽子の数は，すべて(である。

イ

中性子の数は，すべて(である。

ウ

電子の数は，すべて(である。

!

ア"

イ#

ウ%

ア，ウ&イ，ウ'ア，イ，ウ― ２４ ―$ア，イ（２２０７―２４）

化学基礎
問 ３ アンモニア NH３ と水素イオン H＋ がアンモニウムイオン NH４＋ をつくるとき，結合に使われるものとして最も適当なものを，次の!〜$のうちから一つ選べ。

!

３"

自由電子

#共有電子対$非共有電子対不対電子

問 ４ 同素体に関する記述として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。

４!

炭素の同素体の一つである黒鉛は，電気を通す。

"

酸素の同素体の一つであるオゾンは，常温・常圧で液体である。

#

リンの同素体には，空気中で自然発火するものがある。

$

硫黄の同素体には，ゴムのような弾性を示すものがある。

問 ５ 化合物 A と B は次の方法によってつくることができる。

方法
化合物 A

水酸化カルシウム水溶液に二酸化炭素を通じ，生じる沈殿をろ過する。

化合物 B

水酸化ナトリウム水溶液と塩酸を混ぜて中性にした後，水分を蒸発させる。

A と B の用途として最も適当なものを，それぞれ後の!〜$のうちから一つずつ選べ。
A の用途

５B の用途６!

ベーキングパウダーの主成分として用いられる。

"

調味料や，化学工業の原料に用いられる。

#乾燥剤や発熱剤に用いられる。

$

セメントの主原料に用いられる。
― ２５ ―（２２０７―２５）

化学基礎
問 ６ 元素 M（原子量 ７０）の単体の密度は，ある条件下で５．
９５g/cm３ であった。その１．
０ cm３ には何個の M 原子が含まれているか。その数値を有効数字-桁の次の形式で表すとき，７と８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。なお，ア０ ×１０２３/mol とする。
ボガドロ定数は６．

７．

×１０２２ 個

８"

,

#

-$.

%/&0'1(2)3*4!

+１ mol/L の酢酸水溶液と塩酸の濃度をそれぞれ正確に求めるため
問 ７ およそ０．に，０．
１００mol/L の水酸化ナトリウム水溶液と pH 指示薬を用いて中和滴定を行うことにした。指示薬 X と Y の変色域の pH の範囲がそれぞれ３．
１〜４．
４と８．
０〜９．
８ であるとき，酸の水溶液と指示薬の組合せとして酸の濃度を正確に求められないものはどれか。最も適当なものを，次の"〜%のうちから一つ選べ。

９酸の水溶液指示薬"酢酸水溶液X#酢酸水溶液

Y

$塩

酸

X

%塩酸

Y

― ２６ ―（２２０７―２６）

化学基礎
問 ８ 酸化還元反応である化学反応式はどれか。最も適当なものを，次の!〜$のうちから一つ選べ。

１０!

%H２O２ !" %H２O ＋ O２"

AgNO３ ＋ NaCl !" NaNO３ ＋ AgCl#

HCl ＋ NH３ !" NH４Cl$Ca（OH）
２ !" CaO ＋ H２O― ２７ ―（２２０７―２７）

化学基礎
問 ９ 硝酸カリウム KNO３５０g，酸化鉄（Ⅲ）
Fe２O３１０g，ナフタレン１０g からなる
混合物 X がある。X から各物質を固体で取り出すために，図$に示すようにX を６０℃ の水１００g に加えてかき混ぜて，その後操作Ⅰ〜Ⅲを適切な温度に変化させながら行った。操作ⅡとⅢの分離方法の組合せとして最も適当なものを，後の!〜"のうちから一つ選べ。なお，X に含まれる物質の溶解度を表#に示す。

１１

混合物Ｘ
60 ℃の水 100 g に加えてかき混ぜる
操作Ⅰ

固体液体

操作Ⅱ

操作Ⅲ
操作Ⅰ

Fe2O3

ナフタレン

KNO3
図$

水溶液

混合物 X から物質を分離するための操作手順

表#X に含まれる物質の溶解度
２０℃ での溶解度（g/１００g 水）

Fe２O３

不溶

６０℃ での溶解度（g/１００g 水）
不溶

ナフタレン

２．
８ ×１０−３１．
３ ×１０−２KNO３３１．
６

１０９― ２８ ―（２２０７―２８）

化学基礎
操作Ⅱ

操作Ⅲ!

ろ再結晶

"

再結晶

#ろ過過

ろ過昇華法（昇華）$昇華法（昇華）%

再結晶

昇華法（昇華）&昇華法（昇華）

再結晶

ろ― ２９ ―過（２２０７―２９）

化学基礎
問１０ 単体の硫黄 S は，式との反応で生成させることができる。まず硫化水
素 H２S を酸素 O２ 中で燃焼させ，式に従って二酸化硫黄 SO２ を生成させる。
次に H２S と式で生成した SO２ を，式に従って反応させる。

$H２S ＋%O２ !" $SO２ ＋$H２O

$H２S ＋ SO２ !" %S ＋$H２O

０ mol とする。このうち （x mol ）の H２S を式
ここで，H２S の全物質量を３．の反応に従ってすべて SO２ に変化させる。次に，この SO２ と残りの（３．
０− x ）（mol ）の H２S を用いて式の反応を行う。
x を#から１．
０ mol まで変化させると生成する S の物質量は，図%に示すよ
０ mol まで変化させたときに生成する S の物質量を表うになる。x を#から３．
すグラフとして最も適当なものを，後の!〜"のうちから一つ選べ。ただし，
式および以外の反応は起こらないものとする。

１２10生成する S の物質量(mol)987654321000.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

式⑴の反応に使う H2S の物質量 x(mol)
図%式の反応に使う H２S の物質量 x と生成する S の物質量との関係― ３０ ―（２２０７―３０）

化学基礎ǐ
109876543210

生成する S の物質量(mol)生成する S の物質量(mol)Ǐ00.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0式⑴の反応に使う H2S の物質量 x(mol)00.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0式⑴の反応に使う H2S の物質量 x(mol)ǒǑ
109876543210

生成する S の物質量(mol)生成する S の物質量(mol)10987654321000.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0式⑴の反応に使う H2S の物質量 x(mol)10987654321000.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0式⑴の反応に使う H2S の物質量 x(mol)生成する S の物質量(mol)Ǔ10987654321000.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0式⑴の反応に使う H2S の物質量 x(mol)― ３１ ―（２２０７―３１）

化学基礎

第２問

次の文章を読み，後の問い（問１〜３）に答えよ。（配点 ２０）

身のまわりにある物質は，さまざまな pH の値を示す。純水 H２O の pH の値は２５℃ で'であるが，大気中の二酸化炭素 CO２ が溶け込んだ水の pH の値は約５．
６になる。これは，式のように電離して水素イオン H＋ と炭酸水素イオン HCO３−が生じるためである。

＋−
CO２ ＋ H２O "#!" H ＋ HCO３

えん

大気には CO２ の他にも微量の酸や塩基，塩などが含まれており，それらが溶け込むと雨水の pH は変化する。

問 １ 次の問い（ａ・ｂ）に答えよ。

身のまわりにある牛乳，食酢，セッケン水を pH の値が小さい順に並べたａ

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。
１３!

牛乳

＜

食酢

"

牛乳

＜

セッケン水

#食酢

＜

牛乳

$

食酢

＜

セッケン水%

セッケン水＜&セッケン水

＜＜

セッケン水

＜＜

食酢

セッケン水
＜

牛乳

牛乳

＜

食酢

食酢

＜

牛乳

― ３２ ―（２２０７―３２）化学基礎
CO２ が溶け込んだ２５℃ の水に，塩化水素 HCl 水溶液（塩酸）や水酸化ナｂ

トリウム NaOH 水溶液を加えて，pH の値を調整した水溶液 A 中では，CO２ と HCO３− の物質量の和に対するそれぞれの物質量の存在割合は，図%のようになる。A に関する記述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。
なお，HCO３− の電離は無視することができる。また，塩化物イオン Cl−やナトリウムイオン Na＋ は式の電離には影響しないものとする。
１４10080存在割合(％)

HCO3−CO2604020044.555.56pH6.577.58

水溶液 A における CO２ と HCO３− の物質量の和に対する CO２（破線）とHCO３−（実線）の物質量の存在割合と pH の関係

図%!

A の pH の値が４．
０ のとき，HCO３− の存在割合は&％ 未満である。

"

A の pH の 値 が６．
３ の と き，CO２ と HCO３− の 物 質 量 は ほ ぼ 等 し く なる。

#A の pH の値が６．
８ のとき， HCO３− の物質量は CO２ の物質量より少ない。
$

A の pH の値が８．
０ のとき，HCO３− の存在割合は９５％ を超える。

― ３３ ―（２２０７―３３）

化学基礎
報告書：雨水の pH 測定（続き）
pH＝５．
２５

【結果】 雨水の温度 ２５℃

他の班から報告された測定結果との比較（雨水の温度は全ての班で２５℃）
班

%&

採取
場所

本校のグラウンド

pHの値

４．
８３

４．
９１'()

*

本校の駐車場

５．
２５

４．
８１

４．
９５

４．
８４+,

-本校の中庭
４．
８７)

４．
８３

【考察】
私たちの班（第'班）の測定結果の pH＝５．
２５は，他の班の pH の値よりも約０．
２〜０．
４ 大きかった。この違いは【操作】に原因があるのではないかと考えられる。
すべての班の pH の測定結果が５．
６ よりも小さいことから，この雨水には CO２ 以外のものが含まれている可能性があると考えられる。
本校内の'か所で採取した雨水の pH を測定したが，私たちの班以外では pH の値に大きな差はみられなかった。空気中には，雨水の pH の値に影響を与える CO２ 以外の物質が存在すると考えられるが，雨水を採取した'か所では同程度に雨水の pH の値に影響を与えた。今後は，雨水の採取場所をさらに変えて実験を行いたい。

ａ

この報告書に記載された内容で，適切ではないものはどれか。最も適当なものを，次の!〜$のうちから一つ選べ。

１５!

雨水を採取した日の天気と気温を記載した。

"

各班で得られた測定結果を比較するために，雨水を採取した場所を記載した。

#

第,班から報告された pH の値は５．
００だったので)と記載した。

$

結果に対する考察を記載した。
― ３５ ―（２２０７―３５）

化学基礎
K さんは pH の値が他の班と比べて大きいのは，操作に原因があると考察ｂした。原因と考えられるのは，報告書の【操作】の下線部〜のうちどれか。最も適当なものを，次の!〜$のうちから一つ選べ。

１６!

$"

#

問 ３ 雨水の pH の値を小さくする原因としてさまざまな物質が知られている。そのうち，人間の活動によって発生するいくつかの物質については，大気中への排出量を減らすための方法が利用されている。次の問い（ａ・ｂ）に答えよ。

ボイラーの使用時に発生するガスには二酸化硫黄 SO２ が含まれることがａある。それを除くために，式で表されるように SO２ を水酸化マグネシウ
ム Mg（OH）
２ および酸素 O２ と反応させて硫酸マグネシウム MgSO４ と H２Oに変化させる方法が用いられている。

アSO２ ＋Mg（OH）
２ ＋ O２イ!"式の係数

ア〜ウウMgSO４ ＋+H２O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，係数が*の場合は!を選ぶこと。同じものを繰り返し選んでもよい。

ア１７イ１８ウ１９!

*"+#,$-&/'0(1)2― ３６ ―%.

（２２０７―３６）

化学基礎
火力発電所などで発生する一酸化窒素 NO を除くためには，アンモニア

ｂNH３，O２ と触媒を使って，NO を窒素 N２ と H２O に変化させる方法があり，式で表される。

%NO ＋%NH３ ＋ O２ !" %N２ ＋&H２O



式の反応により H２O が２７０kg 生成した。このとき，除くことができた

NO の質量は何 kg か。最も適当な数値を，次の!〜$のうちから一つ選べ。

２０! ３００kg" ４５０# ６００― ３７ ―$ ６７５（２２０７―３７）