号番

15験

中理

受

令４

高等学校理科（化学）（ 5 枚のうち 1 ）（解答はすべて、解答用紙に記入すること）

Ⅰ

生物のふえ方について、次の問いに答えなさい。
様々な生殖について、次の問いに答えなさい。
⑴ 次のア〜エのうち単細胞生物ではないものを１つ選んで、その符号を書きなさい。
ア ミカヅキモイ ミジンコウ ミドリムシエ ゾウリムシ⑵ アメーバの分裂のように、雌雄の親を必要とせず親の体の一部が分かれてそれがそのまま子になる生殖を何というか、書きなさい。
⑶ 植物にも⑵と同じ生殖でふえていくものがある。例えば、サツマイモのいもは、土に植えておくと芽を出して葉・茎・根がそろい、新しい個体となって成長していく。このように、⑵の生殖の１つで、植物において、体の一部から新しい個体をつくる生殖のことを何というか、書きなさい。
２ 動物のふえ方について、次の文を読んで、あとの問いに答えなさい。
イモリなどの（）は、受精によって子孫を残す。受精は、精子と卵によって行われ、受精した卵は受精卵と呼ばれる。受精卵は、細胞分裂を繰り返して胚を経て成体になる。
⑴ （）に入る適切なものを、次のア〜エから１つ選んで、その符号を書きなさい。
ア 魚類
イ は虫類
ウ 哺乳類
エ 両生類
⑵ 精子や卵など、子孫を残すための細胞を何というか、書きなさい。
⑶ 下線部の過程を何というか、書きなさい。
⑷ ⑵の細胞がつくられるときに行われる細胞分裂は、体細胞分裂と異なり、染色体の数がもとの細胞の半分になる。この細胞分裂を何というか、書きなさい。
１

Ⅱ酸とアルカリについて、次の問いに答えなさい。
酸性の水溶液について、次の文を読んで、あとの問いに答えなさい。
酸性の水溶液には、「緑色のＢＴＢ溶液を（ ① ）に変色させる」「マグネシウムなどの金属を溶かして気体の（ ② ）を発生させる」など、共通した性質がある。これは、酸性の水溶液中に（ ③ ）が生じているためである。中性である純水中にも、（ ③ ）が含まれている。
⑴ 空欄①には適切な語句を、空欄②には適切な物質名を、空欄③には適切なイオン式をそれぞれ書きなさい。
⑵ 下線部について、③が含まれているにも関わらず、純水が中性である理由を簡潔に書きなさい。
⑶ pH3 の酸性の水溶液に含まれる③の濃度は、pH5 の酸性の水溶液に含まれる③の濃度の何倍か、書きなさい。
２ アルカリ性の水溶液について、次の文を読んで、あとの問いに答えなさい。
アルカリ性の水溶液には、「フェノールフタレイン溶液を（ ① ）に変色させる」など、共通した性質がある。これは、アルカリ性の水溶液中に（ ② ）が生じているためである。例えば、アンモニアは水に溶けやすく、その水溶液はアルカリ性を示す。
⑴ 空欄①に入る適切な語句、空欄②に入る適切なイオン式を書きなさい。
⑵ 下線部の変化を反応式で書きなさい。
⑶ 実験において水酸化ナトリウム水溶液をあつかう場合は、皮膚につかないように注意し、目に入らないように保護眼鏡をかけて実験を行う必要がある。これは水酸化ナトリウムなどのアルカリ性の水溶液が、ある物質を変性させるからである。ある物質の名称を書きなさい。
１

Ⅲ 図は、春分の日における太陽と地球の位置と、黄道 12 星座を示している。
図をもとに、日本における星の見え方について答えなさい。
１ 図のウ、カ、ケの空欄に入る星座名は何か、それぞれ書きなさい。
２ 星の見え方の移り変わりについて説明した次の文の、空欄①、②に入る適切な語句を、それぞれ書きなさい。
図
毎日、同じ時刻に観測すると、地球の（ ① ）によって、星座の位置が少しずつ西へ移動していく。この動きを星座の星の（ ② ）という。
３ 次の⑴、⑵の星座として適切なものを、図のア〜シからそれぞれ１つ選んで、その符号を書きなさい。
⑴ 冬至の日において、太陽の位置にある星座⑵ 秋分の日において、22 時に南中している星座
４ 今年は、ａ５月 26 日とｂ 11 月 19 日に月食が観測される。
⑴ 特に皆既月食のとき、地球の大気の影響によって月はどのように見えるか、その特徴を書きなさい。
⑵ ａ、ｂの月食の夜のうち、月の南中高度が高いのはどちらか。また、そのとき月は図のア〜シのどの星座の位置にあるか、それぞれ１つ選んで、その符号を書きなさい。
Ⅳ 図のように、水平面と２つの斜面がなめらかにつながっている。60g の小球を斜面上の点Ａから初速 0 で運動させたところ、小球は点Ｂを 5.0m/s の速さで通過した後、区間ＢＣで摩擦力によって減速して点Ｃを 4.0m/s の速さで通過し、斜面上の点Ｄで運動を折り返した。重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とし、区間ＢＣ以外では力学的エネルギーが保存されるとして、次の問いに有効数字２桁で答えなさい。
１ 小球にはたらく重力の大きさを求めなさい。
２ 点Ｂにおける小球の運動エネルギーを求めなさい。
図
３ 点Ａの水平面からの高さは何ｍか、求めなさい。
４ 点Ｄの水平面からの高さは、点Ａの高さの何倍か、求めなさい。
５ 小球が運動を折り返した後、区間ＢＣで１回目の通過と同じ量だけ力学的エネルギーが減少した。小球が点Ｂを図の左向きに通過するときの速さを求めなさい。

号番25験

中理受

令４

高等学校理科（化学）（ 5 枚のうち 2 ）（解答はすべて、解答用紙に記入すること）

表に示した５種類の原子の電子軌道を参考にして、原子の結合等を説明した次の文章を読んで、あとの問いに答えなさい。

Ⅴ

Ｋ原子の［］は、419kJ/mol であり、その値は比較的＋《イ［ア大きい・小さい》のでＫ になりやすい。Ｂｒ原子のウ］は、325kJ/mol であり、その値は比較的《エ大きい・－小さい》のでＢｒ になりやすい。Ｋ原子とＢｒ原子とが結合する場合、電子の移動によってＫ原子は［Ｂｒ原子は［カオ表電子殻Ｋ電子軌道

1sＨ1Ｂ］原子と、］原子と同じ電子配置となり、［キ］

Ｂｒ原子のＮ殻の電子は、３組の電子対と１個の［ク］結晶をつくる。
電子とからなっており、Ｂｒ２分子ではこの［共有されて、《ケク］電子がＬ

Ｍ2s2p3s3p221Ｎ223Ｋ22626Ｂr22626Ｎ3d4s4d1102単・二重・三重》結合がつくられている。また、Ｎ原子のＬ殻の電子を考えると、Ｎ２分子では《コ5単・二重・三重》結合がつくられることがわかる。
ＨＢｒ分子の化学結合も共有結合であるが、Ｈ原子とＢ r 原子の［サ］に差があるため、結合に極性があり、分子全体として極性を示す。３原子以上からなる分子では、分子の極性は構成原子の種類だけでなく、分子の形にも依存する。例えば、《シ化炭素・二硫化炭素》や《ステトラクロロメタン・アンモニア・ベンゼン》に極性が現れる。

Ｎ原子では、⒜ 2s 軌道とすべての 2p 軌道から新しい等価な軌道がつくられる。従って、［対ができ、Ｈ原子と結合してＮＨ３分子が形成される。ＮＨ３分子は結合に関与しない［ソセ］個の［ク］電子と１組の電子］電子対をもつ。

Ｂ原子とＦ原子との結合では、Ｂ原子の ⒝ 2s 軌道と 2p 軌道から新しい等価な軌道がつくられるので、Ｂ原子は［［水・二酸タ］個のク ］電子をもち、これによってＢＦ３分子が形成される。ＢＦ３分子とＮＨ３分子との反応により形成されるＢ原子とＮ原子の結合は、［チ］原子の［ソ］電子対を一方的に他方に提供することで結合ができる。このような結合を特に［１空欄ア〜ツに入る適切な語句、元素記号または数値を書きなさい。ただし、《２下線部⒜のように、ＮＨ３分子が形成される場合のＮ原子における軌道を何と呼ぶか書きなさい。

３下線部⒝のように、ＢＦ３分子が形成される場合のＢ原子における軌道を何と呼ぶか書きなさい。

４ ［アⅥツツ］結合と呼ぶ。

》は、適切なものを選んで書きなさい。

］結合を含む物質として適切なものを、次のア〜エから１つ選んで、その符号と化学式を書きなさい。
イ

水酸化銅（Ⅱ）

ヘキサシアニド鉄（Ⅱ）酸カリウム

ウ

次の文章を読んで、あとの問いに答えなさい。ただし、ファラデー定数は

塩化カルシウムエ

1,2- ジブロモエタン

9.65 × 104 Ｃ /mol とする。

水酸化ナトリウムを水に溶解し、0.100mol/L の水酸化ナトリウム水溶液を調整した。水酸化ナトリウムのように、水に溶けるとアルカリ性を示し、水溶液中でほぼ完全に電離するものを［ア］という。

この水酸化ナトリウム水溶液をビーカーにとり、図１に示すように直流電源と白金電極を用いて電気分解の実験を行った。一般に電気分解の実験においては、陰極では、周りの分子やイオンが電極から電子を受け取る反応が起こる。この実験では、電極Ｂにおいて［イ］が電子を受け取り、［る反応が起こり、［オウ］イオンを生じ、［］が気体として発生する。一方、電極Ａでは、⒜電極が電子を受け取］が気体として発生する。

電極Ａおよび電極Ｂにおいて上記の反応が起こるのに伴って、水溶液中では［［エカ図１図２］イオンがキ ］の向きに移動し、これにより水酸化ナトリウム濃度が均一に保たれる。しかし、図２のように、陽イオンのみを選択的に通過させる陽イオン交換膜で電極の間を仕切ると、通電に伴って［ク］イオンが［ので、《コケ］の向きに移動する

電極Ａ・電極Ｂ》が存在する側の水溶液中には、⒝水酸化ナトリウムが濃縮される。
１

空欄ア〜コに入る適切な語句を書きなさい。
 ただし、空欄キおよびケには、次の①か②のどちらかを選び、その符号を書きなさい。

２

また、《》は、適切なものを選んで書きなさい。

①→電極Ａ

電極Ｂ

②

電極Ｂ

→

電極Ａ

下線部⒜を化学反応式で書きなさい。ただし、電子はｅ－で表すこと。

３ 下線部⒝について、0.150A の電流を 2.00 × 103 秒間流したとき、濃縮された側の水酸化ナトリウム水溶液のモル濃度を有効数字３桁で求めなさい。ただし、電極Ａおよび電極Ｂのどちらの電極側の水溶液の体積も 100mL であり、イオンの移動、電気分解や蒸発などの影響による体積の変化は無視できるものとする。

号番

35験

中理

受

令４

高等学校理科（化学）（ 5 枚のうち 3 ）（解答はすべて、解答用紙に記入すること）

Ⅶ アンモニアソーダ法（ソルベー法）による炭酸ナトリウムの製造は、主に次の工程から成っている。これらの工程に関して、あとの問いに答えなさい。ただし、原子量は次の値を使いなさい。Ｈ＝ 1.0、Ｃ＝ 12、Ｎ＝ 14、Ｏ＝ 16、Ｎａ＝ 23、Ｃｌ＝ 35.5
〔工程１〕原料塩（粗製塩化ナトリウム）を海水に溶かし、石灰乳を加えて不純物のマグネシウム分を沈殿させて除き、次にアンモニア、二酸化炭素を通じてカルシウム分を沈殿させて除く。
※

石灰乳：Ｃａ（ＯＨ）２の微粉を水中に分散させた乳状の懸濁液〔工程２〕
〔工程１〕で得られた塩化ナトリウム飽和水溶液をアンモニア吸収塔の上から流し、アンモニアを飽和させる。この水溶液をソルベー塔（炭酸化塔）の上から流し、二酸化炭素を飽和させると沈殿を生じる。
〔工程３〕〔工程２〕で得られた沈殿を母液から分離し、水洗後約 200℃で焼く。
〔工程４〕〔工程２〕の母液からアンモニアを回収する。
１ 〔工程１〕で、マグネシウム及びカルシウムは化合物として除かれる。それぞれの化合物を化学式で書きなさい。
２ 〔工程２〕および〔工程３〕で起こる変化をそれぞれ化学反応式で書きなさい。
３ 〔工程４〕で、母液にＣａ（ＯＨ）２を作用させることによりアンモニアを回収する反応を化学反応式で書きなさい。
４ 〔工程２〕における反応が完全に進むものとして、水 200㎏、塩化ナトリウム 70㎏、アンモニア 30㎏、二酸化炭素 40㎏の原料から得られる沈殿の最大質量は何㎏か。有効数字２桁で求めなさい。
５ 原料塩（粗製塩化ナトリウム）の 70％が炭酸ナトリウム製品になるとして、無水炭酸ナトリウム 1.0 ｔを得るためには、原料塩を何ｔ必要とするか。有効数字２桁で求めなさい。
６ 塩化ナトリウムの飽和水溶液から塩化ナトリウムの結晶を析出させるために吹き込む気体として適切なものを、次の中から１つ選んで、その気体の化学式を書きなさい。
塩化水素

アンモニア

二酸化炭素

酸素

窒素

アルゴン

Ⅷ ある人工甘味料Ａは、ショ糖の 100 倍以上甘く、様々な食品の甘味料として使用されているものである。Ａは α- アミノ酸の一種であるアスパラギン酸と、別の α- アミノ酸Ｂのメチルエステルから生成するジペプチドである。次の問いに答えなさい。ただし、原子量は次の値を使いなさい。Ｈ＝ 1.0、Ｃ＝ 12、Ｎ＝ 14、Ｏ＝ 16
１ アスパラギン酸は、図１に示す構造式で表され、不斉炭素原子が存在する。アスパラギン酸の２種類の光学異性体を、不斉炭素原子を中心として図２にならって立体的に書きなさい。
図１

図２

太い線で表された結合は紙面の手前、破線で表された結合は紙面の向こう側にあることを示す
２

アスパラギン酸の⑴および⑵の水溶液中で最も多く存在する状態を構造式で書きなさい。ただし、構造式は図１のように書くこと。
⑴

pH1

⑵

pH13３ Ｂは、炭素、水素、酸素、窒素のみで構成される。元素分析の結果、Ｂ 5.00g 中には、炭素 3.28g、図３水素 0.336g、窒素 0.424g が含まれていることがわかった。Ｂの組成式を書きなさい。
４Ｂのみからなるジペプチドの分子量は 312 である。Ｂの分子式を書きなさい。

５ ある測定の結果、Ｂの分子内にはベンゼン環が存在するが、メチル基は存在しないことがわかった。
Ｂの構造式を書きなさい。ただし、構造式は図１のように書き、ベンゼン環については、図３に示した書き方を用いること。
６ Ｂのメチルエステルとアスパラギン酸が脱水縮合すると、アミド結合をもつ２種類の化合物が生じる。そのうち甘味をもつＡはアスパラギン酸由来の図４の部分がそのまま残っている。Ａの構造式を書きなさい。ただし、構造式は図１のように書き、ベンゼン環については、図３に示した書き方を用いること。

図４

号番

45験

化学受

１Ⅰ

高等学校理科（化学）解答用紙（ 5 枚のうち 4 ）

⑴

⑵

⑶

⑴⑵

⑶

総計

２

化 学

令４Ⅰ⑷

⑴

①

②

③１⑵

⑶

倍

Ⅱ⑴

①②２Ⅱ⑵

⑶

１ウ

カ

２

①

②３⑴

⑵

ケ

Ⅲ

４⑴

⑵

１２

Ⅳ

南中高度が高い

Ⅲ

月の位置

３ｍ
Ⅳ

４

倍

５号

番

55験

化学

受

1

高等学校理科（化学）解答用紙（ 5 枚のうち 5 ）

アイ

ウエ

オ

カキクケ

コ

サ

シス

セ

ソ

タ

チツ

２

化 学

令４Ⅴ

Ⅴ
３1４符号

化学式

アイ

ウエ

オ

カキ

クケ

コ

Ⅵ
Ⅵ
２
1

３
マグネシウムカルシウム

工程２２工程３Ⅶ
３４kg

５t
Ⅶ

６⑴

Ⅷ

１２３４５６⑵

Ⅷ令４ 高等学校理科（化学） 模範解答
総計２００

１ (1)

イ（２点）

(2)

無性生殖（３点）(3)栄養生殖（３点）

(1)

エ（３点）

(2)

生殖細胞（３点）(3)

発生（３点）

Ⅰ
２２０

減数分裂（３点）

(4)

(1) ①

黄色(２点)②水素（２点）③ Ｈ＋（２点）

（３点）

(3)

１００ 倍（２点）

１(2)水素イオンと同濃度の水酸化物イオンが存在しているため

Ⅱ
(1) ①

赤色 （2点）② ＯＨ－ （2点）

２(2)ＮＨ3 ＋ Ｈ2Ｏ → ＮＨ4＋ ＋ ＯＨ－(3)

（３点）

１ ウ

いて （２点）カ

おとめ （２点）

２ ①

公転 （２点）②

年周運動 （２点）

３ (1)

ウ （２点）(2)

ア （２点）

４ (1)赤褐色に見える （２点）

ケ

タンパク質 （２点）

２０

ふたご （２点）

Ⅲ

南中高度が(2) 高い

１0.59 Ｎ （４点）

２0.75 Ｊ （４点）

４0.64

５2.6 m/s （４点）

月の位置

ｂ

３

1.3

コ （完解２点）

２０ｍ（４点）Ⅳ倍（４点）

２０

令４ 高等学校理科（化学） 模範解答
ア 第一イオン化エネルギー

イ

小さい

ウ

電子親和力

エ

大きい

オＡｒ

カ

Ｋｒ

キ

イオン

ク

不対

単

コ

三重サ

電気陰性度

シ

水ス

アンモニア

セ

３

ソ

非共有タ

３

チ

Ｎ

ツ

配位

２１ ケ
Ⅴ

sp３混成軌道３０２

３

sp 混成軌道ア１ オ

４ 符号 イ

化学式Ｋ４［Ｆｅ(ＣＮ)６］

強塩基

イ

水

ウ

水酸化物

エ水素酸素

カ

水酸化物

キ②ク

ナトリウム

①コ電極ＢⅥ
ケ３０２ ４ＯＨ－－→ Ｏ２ ＋ ２Ｈ２Ｏ ＋ ４ｅ

１ マグネシウム－１３Ｍｇ(ＯＨ)２１．３１×１０

カルシウムmol/L

ＣａＣＯ３

工程２ＮａＣｌ ＋ ＮＨ３ ＋ Ｈ２Ｏ ＋ ＣＯ２ → ＮａＨＣＯ３ ＋ ＮＨ４Ｃｌ

工程３２ＮａＨＣＯ３ → Ｎａ２ＣＯ３ ＋ ＣＯ２ ＋ Ｈ２Ｏ

２Ⅶ
３Ｃａ(ＯＨ)２ ＋ ２ＮＨ４Ｃｌ → ＣａＣｌ２ ＋ ２ＮＨ３ ＋ ２Ｈ２Ｏ

４７６ ｋｇ５ １．６ ｔ３０６ＨＣｌ

１

H2N

C

H
CH2COOH

(1)

COOH

COOH
H
HOOCH2C

C

(2)
+NH2２

H3N

CH

COOH

CH2COOH

３Ｃ９Ｈ１１ＮＯ２４Ｃ９Ｈ１１ＮＯ２Ⅷ

５６３０