化学

&解答番号
'１〜()

３５

必要があれば，原子量は次の値を使うこと。

H１．
０LiBe９．
０

C １２S ３２６．
９O １６Na ２３Mg２４K ３９Ca ４０I

１２７

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。
また，必要があれば，次の値を使うこと。
４１!% ＝１．

第１問

次の問い（問１〜４）に答えよ。
（配点 ２０）

問 １ すべての化学結合が単結合からなる物質として最も適当なものを，次の!〜$のうちから一つ選べ。

!

CH３CHO"１#

C２H２― ３４ ―

Br２

$

BaCl２

（２６０８―３４）

化学

問 ２ 次の文章を読み，下線部・の状態を示す用語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。

２

海藻であるテングサを乾燥し，熱湯で溶出させると流動性のあるコロイド溶液が得られる。この溶液を冷却すると  流動性を失ったかたまりになる。さらに，このかたまりから水分を除去すると 乾燥した寒天ができる。



!

ゾル

エーロゾル（エアロゾル）

"ゾル

キセロゲル

#エーロゾル（エアロゾル）

ゾル$

エーロゾル（エアロゾル）

ゲル%

ゲル

エーロゾル（エアロゾル）

&

ゲル

キセロゲル

'

キセロゲル

ゾル

(キセロゲルゲル― ３５ ―（２６０８―３５）化学

問 ３ 水蒸気を含む空気を温度一定のまま圧縮すると，全圧の増加に比例して水蒸気の分圧は上昇する。水蒸気の分圧が水の飽和蒸気圧に達すると，水蒸気の一部が液体の水に凝縮し，それ以上圧縮しても水蒸気の分圧は水の飽和蒸気圧と等しいままである。
分圧３．
０ ×１０３ Pa の水蒸気を含む全圧１．
０ ×１０５ Pa，温度３００K，体積２４．
９Lの空気を，気体を圧縮する装置を用いて，温度一定のまま，体積８．
３ L にまで圧縮した。この過程で水蒸気の分圧が３００K における水の飽和蒸気圧であ６ ×１０３ Pa に達すると，水蒸気の一部が液体の水に凝縮し始めた。図'はる３．
圧縮前と圧縮後の様子を模式的に示したものである。圧縮後に生じた液体の水の物質量は何 mol か。最も適当な数値を，後の!〜&のうちから一つ選べ。
ただし，気体定数は R ＝８．
３ ×１０３ Pa・L/（K・mol ）とし，全圧の変化による水の飽和蒸気圧の変化は無視できるものとする。

３mol

圧縮
全圧 1.0 × 10 5 Pa
体積 24.9 L
体積 8.3 L

液体の水

圧縮後

圧縮前
図'

水蒸気を含む空気の圧縮の模式図

! ０．
０１２

" ０．
０１８

# ０．
０３０

$ ０．
１２% ０．
１８& ０．
３０― ３６ ―（２６０８―３６）化学

問 ４ 硫化カルシウム CaS（式量 ７２）の結晶構造に関する次の記述を読み，後の問い（ａ〜ｃ）に答えよ。

CaS の結晶中では，カルシウムイオン Ca２＋ と硫化物イオン S２− が図&に示すように規則正しく配列している。結晶中の Ca２＋ と S２− の配位数はいずれもアで，単位格子は Ca２＋ と S２− がそれぞれ(個ずつ含まれる立方体である。隣り合う Ca２＋ と S２− は接しているが，２＋ 電荷が等しい Ca どうし，および S２− どうしは，結晶中で互いに接していない。Ca２＋ のイオン半径をr Ca，S２− のイオン半径を R S とすると r Ca ＜ R S であり，CaS の結晶の単位格子の体積 V はイで表される。

RS2 r CaS2−Ca2＋図&ａ空欄

ア・

CaS の結晶構造と単位格子の断面イに当てはまる数字または式として最も適当なものを，それぞれの解答群の!〜%のうちから一つずつ選べ。

アの解答群４!

("イの解答群５!

)

#

*

$ １０３
V ＝*（ R S ＋ r Ca ）"３V ＝（ R S ＋ r Ca ）(% V＝π（ R S３ ＋ r Ca３）'$#

― ３７ ―% １２

V ＝３２（ R S３ ＋ r Ca３）
１６π
（ R S３ ＋ r Ca３）
V＝'
（２６０８―３７）

化学エタノール４０mL を入れたメスシリンダーを用意し，CaS の結晶４０g をｂ

このエタノール中に加えたところ，結晶はもとの形のまま溶けずに沈み，
図&に示すように，４０の目盛りの位置にあった液面が５５の目盛りの位置に移動した。この結晶の単位格子の体積 V は何 cm３ か。最も適当な数値を，後の!〜%のうちから一つ選べ。ただし，アボガドロ定数を６．
０ ×１０２３/molとする。

cm３６6060505040404030

CaS を加える前

CaS を加えた後605020エタノール

10

図&

メスシリンダーの液面の移動! ４．
５ ×１０−２３" １．
８ ×１０−２２$ ６．
６ ×１０−２２% １．
３ ×１０−２１― ３８ ―# ３．
６ ×１０−２２（２６０８―３８）化

学図-に示すような配列の結晶構造をとる物質は CaS 以外にも存在する。

ｃ

そのような物質では，下線部に示すのと同様に，結晶中で陽イオンどうし，および陰イオンどうしが互いに接していないものが多い。結晶を構成す
る-種類のイオンのうち，イオンの大きさが大きい方のイオン半径を R，小さい方のイオン半径を r として結晶の安定性を考える。このとき，R が57r 以上になると，図-に示す単位格子の断面の対角ウ＋エ
68線（破線）上で大きい方のイオンどうしが接するようになる。その結果，この!

結晶構造が不安定になり，異なる結晶構造をとりやすくなることが知られている。
ウ空欄

・エに当てはまる数字として最も適当なものを，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。

ウ

７エ８"

,

#-

$.

%/&0'

1(2)

3*

4!

+― ３９ ―（２６０８―３９）

化

学

第２問

次の問い（問１〜４）に答えよ。
（配点 ２０）

問 １ 二 酸 化 炭 素 CO２ と ア ン モ ニ ア NH３ を 高 温・高 圧 で 反 応 さ せ る と，尿 素（NH２）２CO が生成する。このときの熱化学方程式の反応熱 Q は何 kJ か。
最 も 適 当 な 数 値 を，後 の!〜(の う ち か ら 一 つ 選 べ。た だ し，CO（，２ 気），（NH２）（固），水 H２O（液）の 生 成 熱 は，そ れ ぞ れ３９４kJ/mol，NH（３ 気）２CO
４６kJ/mol，３３３kJ/mol，２８６kJ/mol とする。

９kJ＋*NH（＝（NH２）（固）＋ H２O（液）＋ Q kJ
CO（２ 気）
３ 気）
２CO



!

−１７９"

−１５３#

−１３３$

−１０７%

１０７&

１３３'

１５３(１７９問 ２ 硝酸銀 AgNO３ 水溶液の入った電解槽 V に浸した*枚の白金電極（電極 A，B）と，塩化ナトリウム NaCl 水溶液の入った電解槽 W に浸した*本の炭素電極（電極 C，D）を，図)に示すように電源に接続した装置を組み立てた。この装置で電気分解を行った結果に関する記述として誤りを含むものを，次の!〜%のうちから二つ選べ。ただし，解答の順序は問わない。
１０１１!

電解槽 V の水素イオン濃度が増加した。

"

電極 A に銀 Ag が析出した。

#

電極 B で水素 H２ が発生した。

$

電極 C にナトリウム Na が析出した。

%

電極 D で塩素 Cl２ が発生した。

― ４０ ―（２６０８―４０）

化−＋電源電極Ａ 白(金電極Ｂ 白(金電極Ｃ 炭(素電極Ｄ 炭(素))))AgNO3 水溶液

NaCl 水溶液

電解槽 V

電解槽 W
図'

学

電気分解の装置

問 ３ 容積一定の密閉容器 X に水素 H２ とヨウ素 I２ を入れて，一定温度 T に保ったところ，次の式の反応が平衡状態に達した。

"#＋ I（（気）H（２ 気）
２ 気）!" (HI平 衡 状 態 の H２，I２，ヨ ウ 化 水 素 HI の 物 質 量 は，そ れ ぞ れ０．
４０mol，０．
４０mol，３．
２ mol であった。
次に，X の半分の一定容積をもつ密閉容器 Y に１．
０ mol の HI のみを入れて，同じ一定温度 T に保つと，平衡状態に達した。このときの HI 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。た だ し，H２，I２，HI はすべて気体として存在するものとする。

! ０．
０６０

" ０．
１１

# ０．
２０― ４１ ―$ ０．
８０１２% ０．
８９mol

& ０．
９４（２６０８―４１）

化学

問 ４ 過酸化水素 H２O２ の水 H２O と酸素 O２ への分解反応に関する次の文章を読み，後の問い（ａ〜ｃ）に答えよ。

H２O２ の分解反応は次の式で表され，水溶液中での分解反応速度は H２O２の濃度に比例する。H２O２ の分解反応は非常に遅いが，酸化マンガン（Ⅳ）
MnO２を加えると反応が促進される。

"H２O２ !" "H２O ＋ O２

試 験 管 に 少 量 の MnO２ の 粉 末 と モ ル 濃 度０．
４００mol/L の 過 酸 化 水 素 水
１０．
０ mL を入れ，一定温度２０℃ で反応させた。反応開始から!分ごとに，それまでに発生した O２ の体積を測定し，その物質量を計算した。１０分までの結果を表!と図"に示す。ただし，反応による水溶液の体積変化と，発生したO２ の水溶液への溶解は無視できるものとする。

表!

反応温度２０℃ で各時間までに発生した O２ の物質量
反応開始からの時間（min）

発生した O２ の物質量（×１０−３ mol ）

００

１．
００．
４１７

２．
００．
７４７

３．
０１．
０１

４．
０

１．
２２５．
０

１．
３８６．
０１．
５１

７．
０

１．
６１

８．
０

１．
６９

９．
０

１．
７６１０．
０

１．
８１
― ４２ ―（２６０８―４２）

化学

発生した O2 の物質量(× 10−3 mol)

432100246810

反応開始からの時間(min)図%

反応温度２０℃ で各時間までに発生した O２ の物質量ａ H２O２ の水溶液中での分解反応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。

１３!

少量の塩化鉄（Ⅲ）FeCl３ 水溶液を加えると，反応速度が大きくなる。

"

肝臓などに含まれるカタラーゼを適切な条件で加えると，反応速度が大きくなる。

#MnO２ の有無にかかわらず，温度を上げると反応速度が大きくなる。

$MnO２ を加えた場合，反応の前後でマンガン原子の酸化数が変化する。

― ４３ ―（２６０８―４３）

学
反応開始後１．
０ 分から２．
０ 分までの間における H２O２ の分解反応の平均反ｂ

応速度は何 mol/（L・min）か。最も適当な数値を，次の!〜(のうちから一つ選べ。

１４mol/（L・min）" ６．
６ ×１０−４# ８．
３ ×１０−４$ １．
５ ×１０−３% ３．
３ ×１０−２& ６．
６ ×１０−２' ８．
３ ×１０−２( ０．
１５ｃ

３ ×１０−４! ３．

図)の結果を得た実験と同じ濃度と体積の過酸化水素水を，別の反応条件で反応させると，反応速度定数が２．
０ 倍になることがわかった。このとき発生した O２ の物質量の時間変化として最も適当なものを，次の!〜&のうちから一つ選べ。

１５4
発生した O2 の物質量(× 10−3 mol)

化Ǐ3ǐ
Ǒ
ǒǓǔ

2100246810

反応開始からの時間(min)― ４４ ―（２６０８―４４）

化

学

第３問

次の問い（問１〜３）に答えよ。
（配点 ２０）

問 １ フッ化水素 HF 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。

１６!

水溶液は弱い酸性を示す。

"

水溶液に銀イオン Ag＋ が加わっても沈殿は生じない。

#

他のハロゲン化水素よりも沸点が高い。

$

ヨウ素 I２ と反応してフッ素 F２ を生じる。

― ４６ ―（２６０８―４６）

化学

問 ２ 金属イオン Ag＋，Al３＋，Cu２＋，Fe３＋，Zn２＋ の硝酸塩のうち二つを含む水溶液 A がある。A に対して次の図&に示す操作Ⅰ〜Ⅳを行ったところ，それぞれ図&に示すような結果が得られた。A に含まれる二つの金属イオンとして最も適当なものを，後の!〜%のうちから二つ選べ。ただし，解答の順序は問わない。
１７
１８

操作の内容
操作Ⅰ

結果

水溶液 A に希塩酸を加えた" が生じなかった

水溶液 B に十分 な 量 の 硫 化水素を吹き込んだ" 水溶液 C と沈殿が得られた

ろ過に よ っ て 得 た 水 溶 液 Cを煮沸し，硫化水素を追い出した後に硝酸を加えて熱し，冷却後に過剰な量のアンモニア水を加えて，弱塩基性とした" が生じなかった

水溶液 D に十分な量の硫化水素を吹き込んだ" 水溶液 E と沈殿が得られた

得られた水 溶 液 B に は 沈 殿!
操作Ⅱ!
操作Ⅲ

得られた水溶液 D には沈殿!
操作Ⅳ図&!

Ag＋"

Al３＋

操作の内容と結果# Cu２＋― ４７ ―

$

Fe３＋%

Zn２＋

（２６０８―４７）化学

問 ３ (族，)族の金属元素に関する次の問い（ａ〜ｃ）に答えよ。
金属 X，Y は，(族元素のリチウム Li，ナトリウム Na，カリウム K，ａ)族元素のベリリウム Be，マグネシウム Mg，カルシウム Ca のいずれかの単体である。X は希塩酸と反応して水素 H２ を発生し，Y は室温の水と反応して H２ を発生する。そこで，さまざまな質量の X，Y を用意し，X は希塩酸と，Y は室温の水とすべて反応させ，発生した H２ の体積を測定した。反０１３×１０５ Pa におけ応させた X，Y の質量と，発生した H２ の体積（'℃，１．
る体積に換算した値）との関係を図)に示す。

50
発生した H2 の体積(mL)

45
40：金属Ｘ35金属Ｘ30：金属Ｙ

252015

金属Ｙ

1050010203040
金属の質量(mg)5060図) 反応させた金属 X，Y の質量と発生した H２ の体積（'℃，１．
０１３×１０５ Pa における体積に換算した値）の関係

このとき，X，Y として最も適当なものを，後の!〜&のうちからそれぞれ一つずつ選べ。ただし，気体定数は R ＝８．
３１×１０３ Pa・L/（K・mol ）とする。
X

１９Y

２０!

Li"

Na

#K

$Be%

Mg

&Ca

― ４８ ―（２６０８―４８）

化学

マグネシウムの酸化物 MgO，水酸化物 Mg（OH）
２，炭酸塩 MgCO３ の混合ｂ

物 A を乾燥した酸素中で加熱すると，水 H２O と二酸化炭素 CO２ が発生し，後に MgO のみが残る。図(の装置を用いて混合物 A を反応管中で加熱し，発生した気体をすべて吸収管 B と吸収管 C で捕集する実験を行った。

吸収管 B

電気炉 反応管

吸収管 C

乾燥した酸素
排気
混合物 A
反応管の内部図(混合物 A を加熱し発生する気体を捕集する装置

このとき，B と C にそれぞれ'種類の気体のみを捕集したい。B，C に入れる物質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２１べ。

ｃ

吸収管 B に入れる物質

吸収管 C に入れる物質!

ソーダ石灰

酸化銅（Ⅱ）"

ソーダ石灰

塩化カルシウム#塩化カルシウム

ソーダ石灰$

塩化カルシウム

酸化銅（Ⅱ）%

酸化銅（Ⅱ）

塩化カルシウム&酸化銅（Ⅱ）

ソーダ石灰

ｂの 実 験 で，あ る 量 の 混 合 物 A を 加 熱 す る と MgO の み が２．
００g 残 っ

１８g，０．
２２g で あ った。ま た 捕 集 さ れ た H２O と CO２ の 質 量 は そ れ ぞ れ０．
た。加熱前の混合物 A に含まれていたマグネシウムのうち，MgO として存在していたマグネシウムの物質量の割合は何 ％ か。最も適当な数値を，次の!〜%のうちから一つ選べ。
! ３０" ４０２２
# ６０― ４９ ―％$ ７０% ８０（２６０８―４９）

化学

第４問

次の問い（問１〜４）に答えよ。
（配点 ２０）

問 １ 次の条件（ア・イ）をともに満たすアルコールとして最も適当なものを，後の!〜$のうちから一つ選べ。

２３ア

ヨードホルム反応を示さない。

イ

分子内脱水反応により生成したアルケンに臭素を付加させると，不斉炭素原子をもつ化合物が生成する。

Ǐǐ

CH3CH3CHOH

Ǒ

CH3CH2CH2 OH

ǒ

CH3CH3CCH3OHCH3CH

CH2 OHCH3

問 ２ 芳香族化合物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。

２４!

フタル酸を加熱すると，分子内で脱水し，酸無水物が生成する。

"

アニリンは，水酸化ナトリウム水溶液と塩酸のいずれにもよく溶ける。

#

ジクロロベンゼンには，ベンゼン環に結合する塩素原子の位置によって%種類の異性体が存在する。

$

アセチルサリチル酸に塩化鉄（Ⅲ）水溶液を加えても呈色しない。

― ５０ ―（２６０８―５０）

化学

問 ３ 高分子化合物の構造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。

２５!

セルロースでは，分子内や分子間に水素結合が形成されている。

"

DNA 分子の二重らせん構造中では，水素結合によって塩基対が形成されている。

#

タンパク質のポリペプチド鎖は，分子内で形成される水素結合により二次構造をつくる。

$

ポリプロピレンでは，分子間に水素結合が形成されている。

― ５１ ―（２６０８―５１）

化学

問 ４ グリセリンの三つのヒドロキシ基がすべて脂肪酸によりエステル化された化合物をトリグリセリドと呼び，その構造は図,のように表される。

OCH2 OCOR1CHOCOR2CH2 OC

R3

トリグリセリドの構造（R１，R２，R３ は鎖式炭化水素基）

図,あるトリグリセリド X（分子量 ８８２）の構造を調べることにした。 X を触媒とともに水素と完全に反応させると，消費された水素の量から，,分子の Xには/個の C＝C 結合があることがわかった。また，X を完全に加水分解したところ，グリセリンと，脂肪酸 A（炭素数 １８）と脂肪酸 B（炭素数 １８）のみが得られ，A と B の物質量比は,：-であった。トリグリセリド X に関する次の問い（ａ〜ｃ）に答えよ。

下 線 部に 関 し て，４４．
１ g の X を 用 い る と，消 費 さ れ る 水 素 は 何 molａか。その数値を小数第-位まで次の形式で表すとき，２６〜２８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。また，X の C＝C 結合のみが水素と反応するものとする。

２６． ２７２８mol"

,

#-$.

%/&

0'1(2)

3*4!

+― ５２ ―（２６０８―５２）

化ｂ学

トリグリセリド X を完全に加水分解して得られた脂肪酸 A と脂肪酸 Bを，硫酸酸性の希薄な過マンガン酸カリウム水溶液にそれぞれ加えると，いずれも過マンガン酸イオンの赤紫色が消えた。脂肪酸 A（炭素数 １８）の示性
式として最も適当なものを，次の!〜%のうちから一つ選べ。

２９!

CH（３ CH２）
１６COOH"（CH２）
CH（３ CH２）
７CH＝CH７COOH#（CH２）
CH（３ CH２）
４CH＝CHCH２CH＝CH
７COOH

$

CH３CH２CH＝CHCH２CH＝CHCH２CH＝CH（CH２）
７COOH

%

CH３CH２CH＝CHCH２CH＝CHCH２CH＝CHCH２CH＝CH（CH２）
４COOH― ５３ ―（２６０８―５３）

化学ｃ

トリグリセリド X をある酵素で部分的に加水分解すると，図$のように脂肪酸 A，脂肪酸 B，化合物 Y のみが物質量比#：#：#で生成した。また，X には鏡像異性体（光学異性体）が存在し，Y には鏡像異性体が存在しなかった。A を RA−COOH，B を RB−COOH と表すとき，図$に示す化合物

Y の構造式において，ア・イに当てはまる原子と原子団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。

３０CH2 O
脂肪酸Ａ ＋ 脂肪酸Ｂ ＋ CH

トリグリセリドＸ

アOCH2 O

イH化合物Ｙ
図$ある酵素によるトリグリセリド X の加水分解

アǏǐイO

H

RAC
O

H

RBC

Ǒ

H

ǒ

HOCRAOCRB― ５４ ―（２６０８―５４）

化

学

第５問

硫黄 S の化合物である硫化水素 H２S や二酸化硫黄 SO２ を，さまざまな物質と反応させることにより，人間生活に有用な物質が得られる。一方，H２S と SO２はともに火山ガスに含まれる有毒な気体であり，健康被害を及ぼす量のガスを吸い込むことがないように，大気中の濃度を求める必要がある。次の問い（問１〜３）に答えよ。（配点 ２０）

問 １ H２S と SO２ が関わる反応について，次の問い（ａ・ｂ）に答えよ。

H２S と SO２ の発生や反応に関する記述として誤りを含むものはどれか。

ａ

最も適当なものを，次の!〜$のうちから一つ選べ。

３１!

硫化鉄（Ⅱ）FeS に希硫酸を加えると，H２S が発生する。

"

硫酸ナトリウム Na２SO４ に希硫酸を加えると，SO２ が発生する。

# H２S の水溶液に SO２ を通じて反応させると，単体の S が生じる。
$ 水酸化ナトリウム NaOH の水溶液に SO２ を通じて反応させると，亜硫酸ナトリウム Na２SO３ が生じる。

酸化バナジウム（Ⅴ）V２O５ を触媒として SO２ と O２ の混合気体を反応させｂると，正反応が発熱反応である，次の式の反応が起こる。SO２ と O２ の混合気体と触媒をピストン付きの密閉容器に入れて反応させるとき，式の反応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，後の!〜$のうちから一つ選べ。

%SO２ ＋ O２ "#!" %SO３― ５６ ―３２

（２６０８―５６）

化!

学反応が平衡状態に達した後，温度一定で密閉容器内の圧力を減少させると，平衡は右に移動する。

"

反応が平衡状態に達した後，圧力一定で密閉容器内の温度を上昇させると，平衡は左に移動する。

#

SO２ の濃度を'倍にしたとき，正反応の反応速度が何倍になるかは，反応式中の係数から単純に導き出すことはできない。

$

平衡状態では，正反応と逆反応の反応速度が等しくなっている。

問 ２ 窒素と H２S からなる気体試料 A がある。気体試料 A に含まれる H２S の量を次の式〜で表される反応を利用した酸化還元滴定によって求めたいと考え，後の実験を行った。

H２S !" 'H＋ ＋ S ＋'e−

I２ ＋'e− !" 'I−'S２O３２− !" S４O６２− ＋'e−

ある体積の気体試料 A に含まれていた H２S を水に完全に溶かした水溶実験

液に，０．
１２７g のヨウ素 I（を含むヨウ化カリウム KI 水溶液を２ 分子量 ２５４）
００×１０−２ mol/L チオ硫加えた。そこで生じた沈殿を取り除き，ろ液に５．
酸ナトリウム Na２S２O３ 水溶液を４．
８０mL 滴下したところで少量のデンプ００mL 滴下したンの水溶液を加えた。そして，Na２S２O３ 水溶液を全量で５．
ときに，水溶液の青色が消えて無色となった。

この実験で用いた気体試料 A に含まれていた H２S は，&℃，１．
０１３×１０５ Pa
において何 mL か。最も適当な数値を，次の!〜%のうちから一つ選べ。ただし，気体定数は R ＝８．
３１×１０３ Pa・L/（K・mol ）とする。

! ２．
８０

" ５．
６０

# ８．
４０― ５７ ―

$ １０．
０３３mL

% １１．
２（２６０８―５７）化学

問 ３ 火口周辺での SO２ の濃度は，SO２ が光を吸収する性質を利用して測定できる。光の吸収を利用して物質の濃度を求める方法の原理を調べたところ，次の記述が見つかった。

多くの物質は紫外線を吸収する。紫外線が透過する方向の長さが L の透明な密閉容器に，モル濃度 c の気体試料が封入されている。ある波長の紫外線（光の量，I０）を密閉容器に入射すると，その一部が気体試料に吸収され，透過した光の量は少なくなり I となる。このことを模式的に表したものが図!である。

入射する光の量 I 0

透過した光の量 I
気体試料L図!

密閉容器内の気体試料に紫外線を入射したときの模式図

入 射 す る 光 の 量 I０ に 対 す る 透 過 し た 光 の 量 I の 比 を 表 す 透 過 率
IT＝を用いると，log１０ T は c および L と比例関係となる。
I０― ５８ ―（２６０８―５８）化学

次の問い（ａ・ｂ）に答えよ。

圧力一定の条件で，窒素で満たされた長さ L の密閉容器内に物質量の異ａなる SO２ を添加し，ある波長の紫外線に対する透過率 T をそれぞれ測定した。SO２ のモル濃度 c と得られた log１０ T を次ページの表&に示す。次に，窒素中に含まれる SO２ のモル濃度が不明な気体試料 B に対して，同じ条件８０であった。気体試料 B に含まれる SO２ ので透過率 T を測定したところ０．
モル濃度を次の形式で表すとき，３４に当てはまる数値として最も適当なものを，後の!〜%のうちから一つ選べ。必要があれば，次ページの方眼紙や log１０'＝０．
３０の値を使うこと。ただし，窒素および密閉容器による紫外線の吸収，反射，散乱は無視できるものとする。

気体試料 B に含まれる SO２ のモル濃度

２! ２．

" ２．
６

# ３．
０― ５９ ―

３４×１０−８ mol/L

$ ３．
４% ３．
８（２６０８―５９）

化

学表!

密閉容器内の気体に含まれる SO２ のモル濃度 c と log１０ T の関係

SO２ のモル濃度 c（×１０−８ mol/L）

log１０ T

０．
００．
０００

２．
０−０．
０６７４．
０−０．
１３３０６．

−０．
２０００８．

−０．
２６７１０．
０−０．
３３３― ６０ ―（２６０８―６０）

化ｂ学

図&に示すように，ａで用いたものと同じ密閉容器を二つ直列に並べて長さ&L とした密閉容器を用意した。それぞれにａと同じ条件で気体試料 B を封入して，ａで用いた波長の紫外線を入射させた。このときの透過率 T の値として最も適当な数値を，後の!〜%のうちから一つ選べ。ただし，窒素および密閉容器による紫外線の吸収，反射，散乱は無視できるものとする。
３５

入射する光の量 I 0

透過した光の量 I２L
図&

! ０．
３２

密閉容器を直列に並べた場合の模式図

" ０．
４０

# ０．
６０― ６１ ―$ ０．
６４% ０．
８０（２６０８―６１）