医学部専門予備校 YMS 医学部進学予備校メビオ

解答速報

関西医科大学（後期）化学

2020年 2月29日実施

Ⅰ
問 1 （ア） 赤（イ） 青（ウ） ホールピペット（エ） フェノールフタレイン（オ） ビュレット
問2

共洗い

問3

問5

K：2 L：8 M：8 N：0

23.9

問 4 （ⅰ） 炎色反応（ⅱ） 赤色

CaCO3 + CO2 + H2 O −−→ Ca(HCO3 )2

問6

解説
問1

リトマスは酸性で赤，塩基性で青を呈する．正確な体積の溶液をはかり取るのはホールピペット，溶液の滴下量を正確に測定するのはビュレット．中性から塩基性に変化した際に無色から赤 (紫) 色を呈するのはフェノールフタレイン．
問2

水洗いした後，器具内の濃度を調整するために今から使用する溶液で器具の内部を数回すすぐことを共洗いと呼ぶ．
問3

試薬 X は少量の水にすべて溶解しているので，アルカリ金属の水酸化物と考えられる（アルカリ土類金属の水酸化物は溶解度があまり高くなく，それ以外の金属水酸化物はほとんど水に不溶である）．つまり X は 1 価の塩基なので溶液 A 中の X の濃度を C mol/L とすると，(1010−C ×2.00 ×10001000)×9.84
10= 0.100 ×より，C = 1.016 mol/L と求まる．
1001000

求める試薬 X の式量を M とすると，

2.43
100
. 23.9= 1.016 ×⇐⇒ M = 23.91... =.
M1000
問 4 試薬 X が MOH という水酸化物だったとして，M の原子量は 23.9 − (16 + 1) = 6.9 となる．これはナトリウムの原子量よりも小さいので Li と推定できる（実際に Li の原子量は 6.94）．なので炎色反応は赤色を呈する．
問5

橙 赤 色 の 炎 色 反 応 か ら 試 薬 Y の 陽 イ オ ン は Ca2+ と 決 ま る ．Ca2+ は Ar 型 電 子 配 置 と な る の で ，K(2)L(8)M(8)N(0) である．
問6

構成陽イオンが Ca2+ であることと，塩酸と反応した時に発生する気体に火を入れると消えたことなどから，

試薬 Y は CaCO3 と推定できる．第 2 段落以降の反応は，CaCO3 −−→ CaO + CO2 （CaCO3 = 100，CaO = 56 でデータと合う）
CaO + H2 O −−→ Ca(OH)2（この反応の反応熱が大きいことから携帯用熱源などに使われることは知っておきたい）

Ca(OH)2 + CO2 −−→ CaCO3 ↓ + H2 O（この反応で溶液が白濁する）−→
CaCO3 + CO2 + H2 O −←−− Ca(HCO3 )2（この反応で白濁が消える．これは可逆であり，加熱すると再び白濁する）

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Ⅱ
問1

2.12 g/cm3

問2

問 3 （ア） ボーキサイト
問4HF, C2 H5 Cl（イ） 両（ウ） 不動態（エ） テルミット

2Al + 2NaOH + 6H2 O −−→ 2Na[Al(OH)4 ] + 3H2(ⅰ)(ⅱ) 無色（オ） 還元
問519.3 g

解説
問1

この結晶の単位格子あたりの粒子数は 8 なので，単位格子の長さを a cm，モル質量を M g/mol，アボガドロ定数を N /mol とすると 8M = a3 dN となるので，

d=
問2

8M
8 × 28.0. 2.12 g/cm3== 2.118... =.
a3 N(5.6 × 10−8 )3 × 6.02 × 1023

それぞれの構造式および分子中の非共有電子対の数は，

H N H

H F

H S HHフッ化水素 (3 組)

硫化水素 (2 組)

アンモニア (1 組)

H
アセトアルデヒド (2 組)

O C O

HCl

CH3 CH2 Cl

H C H

Cl C Cl

クロロエタン (3 組)

H
メタン (0 組)

Cl

二酸化炭素 (4 組)
問3CH3 C O

四塩化炭素 (12 組)

アルミニウム鉱石名はボーキサイトであり，アルミニウムは酸とも強塩基とも反応する両性元素である．Al，Fe，Ni は濃硫酸，濃硝酸に溶けない，この状態を不動態と言う．
アルミニウムの粉末と酸化鉄（Ⅲ）の反応はテルミット反応と呼ばれ，その反応は Fe2 O3 + 2Al −−→ 2Fe +Al2 O3 なので Al は酸化される＝還元剤として作用している．
問4(ⅰ) Al は強塩基と反応して [Al(OH)4 ]− になる．
(ⅱ) [Al(OH)4 ]− イオンの色は無色である．

問5蒸発させた水を x g とおく．AlK(SO4 )2 = 258 , 12H2 O = 216 , AlK(SO4 )2 ·12H2 O = 474 なので，結晶析出時の溶液・溶媒・溶質の量はそれぞれ，

100 − x − 4.74 g

112 g

100
216− x − 4.74 ×g
112
474

100 g

12258− 4.74 ×g
11247412 g

溶液
溶媒溶質

100 ×

100 ×

これより，

() ()
100
216
12258
100 ×
− x − 4.74 ×: 100 ×− 4.74 ×= 100 : 12112
474
112
474.
を解いて，x = 19.34... =. 19.3 g※ もとの飽和溶液の量は結晶析出量に無関係であるので，) ()(258216: 4.74 ×= 100 : 12x + 4.74 ×474474を解けばよい．

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Ⅲ問 1 （ア） 8（イ） 黄褐

（ウ） 赤褐

問3

FeCl3 + 3H2 O −−→ Fe(OH)3 + 3HCl問6(ⅰ)

疎水問7(ⅰ)

チンダル現象(ⅱ) 水ガラス(ⅱ)(ⅲ)（エ） 陰2.0 × 10

問4○問2−34.49 L

mol/L

問5

電気泳動

(ⅳ) Al2 (SO4 )3(3)(5)

解説
問1

鉄は (ア) 8 族に属し，塩酸に溶解し、淡緑色の Fe2+ に変化する．ここに塩素を加えると酸化されて (イ) 黄褐

色の Fe3+ に変化する．この溶液を熱水中にそそぐと (ウ) 赤褐色の Fe(OH)3 のコロイド溶液が生じる．この反応で生じた HCl を取り除くために透析を行うと HCl のみセロハン膜の外側に出ていく．Fe(OH)3 のコロイドは正に帯電しており，電気泳動を行うと (エ) 陰極へ移動する．

11.2. 4.49 L
× 22.4 = 4.488... =.
55.9+−2.7−30.30−3
問 4 pH = 2.7 より [H ] = 10= 10 × 10= 2.0 × 10 mol/L と求まる．
問2Fe + 2HCl −−→ FeCl2 + H2 より

問6(ⅰ) 少量の電解質で沈殿するのは疎水コロイド．
(ⅱ) Na2 SiO3 に水を加えて加熱して出来るのは水ガラス．
(ⅲ) 低分子化合物のショ糖は半透膜を透過できるが，その全量が膜の外側に浸透するわけではない．また，高分子化合物であるデンプンは半透膜を透過しない．よってショ糖とデンプンの両方が膜の内側に残ることになるため，○．

(ⅳ) 負コロイドを沈殿させる能力が高いのは価数の大きな陽イオンなので Al2 (SO4 )3 が最も少量で沈殿を生じさせる．
問7

コロイド溶液は光を散乱するのでチンダル現象を起こす．選択肢のうちコロイド溶液は乳濁液の (3) 牛乳と球状ミセルコロイドの (5) セッケン水．なお (2) の墨汁自体はコロイド溶液だが，コロイドは半透膜を透過できないので透析後の膜外液の中にコロイドは含まれず，チンダル現象は起こらない．

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Ⅳ
問1

問2(b)

6.00 × 105 Pa

H H

H H

問3

H C C O H，H2 O

問5

H H(ⅰ) H2 O

問4

H H

C C + H2 −−→ H C C H
H H(ⅱ)

H H

1.67 mol

解説
問1

コック C2 を開く前においては，容器 Y の圧力は容器 Z の圧力より高い．したがって，コックを開くことで3の圧力になる）．
4
1.05 × 106 × 3.00
問2
[実験 1] において，実験開始当初のそれぞれの気体のモル数は nC2 H4 == 3.15a mol,
8.31 × 103 × 648
1.20 × 106 × 3.00
6.00 × 105 × 3.00
nH2 ==3.60amol,n== 1.80a mol
O2
8.31 × 103 × 648
8.31 × 103 × 648()
106である．
= a とおいている．
8.31 × 103 × 648
容器 Y の圧力が下がり，やがて 2 つの容器内の圧力が等しくなる（コックを開く前の

コック C2 を開けると水素と酸素が混合され，点火装置を作動させると以下のように燃焼反応が起こる．

2H2
反応前

反応後

+

O2−−→

2H2 O

3.60a mol

1.80a mol0↓ −3.60a↓ −1.80a↓ +3.60a003.60a mol6

その後 648 K に保ったときの圧力は，
問3

3.60×1038.31×103 ×648 × 8.31 × 10 × 648

6.00= 6.00 × 105 Pa

コック C1 を開くとエチレンと水が混合され，リン酸触媒の影響で以下のように付加反応が起こる．

C2 H 4
反応前反応後+H2 O−−→

C2 H5 OH

3.15a mol

3.60a mol0

↓ −3.15a↓ −3.15a↓ +3.15a

00.45a mol

3.15a mol
H H

したがって，容器に残った気体は水 H2 O とエタノール H C C O H である．

H H
問4

コック C1 を開くと容器 X 内のエチレンと容器 Y 内の水素が混合されるが，ニッケル触媒の影響で付加反応が起こる．
問5[実験 2] において，実験開始当初のそれぞれの気体のモル数は nC2 H4 =9.00 × 105 × 3.00
= 2.70a mol,
8.31 × 103 × 648

1.20 × 106 × 3.00
6.00 × 106 × 3.00
= 3.60a mol, nO2 == 18.0a mol
38.31 × 10 × 648
8.31 × 103 × 648()
106である．
=a
とおいている．
8.31 × 103 × 648

nH2 =コック C1 を開くと，ニッケル触媒の影響で以下のように付加反応が起こる．

C2 H 4
反応前

反応後

+

H2−−→

C2 H 62.70a mol

3.60a mol0

↓ −2.70a↓ −2.70a↓ +2.70a00.90a mol

2.70a mol

その後にコック C2 を開き，点火装置を作動させると上の反応で余った水素および生成したエタンが燃焼する．

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C2 H 62H2
反応前++7O22O2−−→

2CO2+−−→

3H2 O
2H2 O

0.90a mol

2.70a mol

18.0a mol00↓

↓ −2.70a↓ −9.45a↓ +5.40a↓ +8.10a

0.90a mol

08.55a mol

5.40a mol

8.10a mol

↓ −0.90a↓↓ −0.45a↓↓ +0.90a008.10a mol

5.40a mol

9.00a mol

反応後したがって，残った気体のうち物質量の最も多い気体は水 H2 O であり，その物質量は. 1.67 mol である．
1.671... =.

9.00 × 106=
8.31 × 103 × 648

講評Ⅰ［中和滴定による化合物の推定］（標準）試薬 X の式量を決めるのがやや面倒なのと，Li の原子量 6.9 を知らないと式量から LiOH を（推定はできるが）確定するのが難しい。試薬 Y の決定は知識があればできるので平易。問 5 はカルシウム原子ではなくカルシウムイオンの電子配置を問われているのに注意すること。
Ⅱ［結晶構造，分子式，アルミニウム］（易）[文章 1] の計算も標準的，[文章 2] においても問われる内容も基本的で，計算も数値がきれいなのでしっかり合わせたいところ。
Ⅲ［コロイド］（易）
水酸化鉄（Ⅲ）のコロイドに関する出題。計算問題で鉄の原子量の 55.9 を使わずに 56 にすると最後の桁がずれるため，与えられた原子量をきちんと確認して計算する必要がある。内容は平易なので満点を目指したい。
Ⅳ［気体の法則と化学反応を利用した計算問題］（標準）
コックを開くごとにボイルの法則に従って各気体の分圧が下がっていくのでそれを追うのが面倒だが，それぞれの分圧はきれいな数値で得られるので計算はしやすくなっている。ただ，実験 1 でリン酸がエチレンと水の付加反応の触媒であることに気づかなかった受験生はいるだろう。
昨年に比較して易化したと言えるだろう。特にⅡやⅢでは失点したくない。一次合格の目標としては 75 % 欲しい。

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