ページ3:

水素分子は,工業的には主に石油や天然ガスから製造される。製造された水素分
(c)
子は,塩化水素, メタノール, アンモニアなどの製造に用いられる。 また, 水素分
(d)
子はフッ素分子と反応し, フッ化水素を生じる。
(e)
水素イオンは,水溶液中では水分子が配位結合したオキソニウムイオンとして存
(f)*
在する。
問1 下線部(a)について, 水素分子を発生させる実験として適切なものを次の(あ) ~
(か)から4つ選び, 記号で答えなさい。 また, 選んだ記号の実験で起こる反応を
化学反応式で示しなさい。
(あ) アルミニウムに塩酸を加える。
(い) 亜鉛に水酸化ナトリウム水溶液を加える。
(う) 銅に希硝酸を加える。
(え) カルシウムに常温の水を加える。
(お) 鉄に濃硝酸を加える。
(か)ナトリウムにエタノールを加える。
問2 下線部(b)について,次の図は水素分子を電気エネルギーで製造するととも
に,塩素分子と水酸化ナトリウムを製造する主要な工業プロセスの模式図であ
る。陽イオン交換膜で区切られたそれぞれの槽に飽和塩化ナトリウム水溶液,
あるいは,純水を供給して電気分解で目的化合物が得られるとする。 次の(1)~
(4)に答えなさい。
(あ)
気体 A
陰
極
陰極
陽
陽極
気体 B
陽イオン交換膜
-2-
(+2)

ページ4:

(1) 飽和塩化ナトリウム水溶液を供給するのは、図中の(あ), (い)のどちらか, 記
号で答えなさい。
(2) 水酸化ナトリウムの固体は空気中に放置すると水蒸気を吸収して, その水
に溶ける。この現象の名称を答えなさい。
(3) 塩化ナトリウム水溶液の電気分解について,陽極,陰極で起こる反応を
1つにまとめた化学反応式を示しなさい。
(4) 回収した水素分子を10Lのガスボンベに充填したとき, 27℃で気体の水
素の圧力が 0.0 Pa から 1.5 × 107 Pa に変化した。 同時に生じた気体の塩素
の27℃, 1.0 × 10 Paでの体積 [L] を求めなさい。 また, 生じた水酸化ナ
トリウムの質量[g] を求めなさい。 ただし, 気体の水への溶解は無視できる
ものとする。
問3 下線部(c)について, 天然ガスの主成分であるメタンから水素分子を製造する
主要な工業プロセスを化学反応式で示しなさい。 ただし, 生成物には各元素の
取り得る最高酸化数となる物質は含まれないとする。
問4 下線部(d)について, メタノールを製造する主要な工業プロセスを化学反応式
で示しなさい。
問5 下線部(e)について,次の(1), (2) に答えなさい。
(1) 白金の容器中で濃硫酸を加えて加熱することでフッ化水素を発生させる化
合物を次の(あ)~(お)から1つ選び, 記号で答えなさい。
(あ) ホタル石 (い) ミョウバン (5) ブリキ (え) 黄銅鉱 (お) 生石灰
(2) フッ化水素酸はガラスと反応するためポリエチレンの容器に保存する。 ガ
ラスの主成分とフッ化水素の反応を化学反応式で示しなさい。
-3-

ページ5:

問6 下線部(f)について, 水素イオンは水素原子から電子を1個失い,正の電荷を
もつ粒子である。 原子から電子1個を取り去るのに必要なエネルギーの名称を
答えなさい。
問7 下線部(f)について, 25℃で1.0×10 - mol/Lの塩酸を純水を用いて1000倍
に希釈したときのpHの値に最も近い整数を答えなさい。 ただし, 大気中から
の二酸化炭素の影響はないものとする。
4 -

ページ6:

I. (291)
A
(26金沢大)
P) (&) 2/Al +61-1ce-2 Alces+3rk
((7) Zn + 2 N₂ OH +27/20
→Naz [zulo434] +
1-12
(2) Cat 2H420 → Ca(OH)2 +12
-
(*) 2 Na + 2 CH₂CH₂ OH → 2 CH₂CH₂ UNA + H₂
(2
(1) (+))
Nace
(2)
=69357
4
1338482
ex X
Na³
H*
-(()
陽イオンex
田側は(あ)
Nace +lizas uz Na ow
-

ページ7:

I(その2)
(312 Na Cl + 2H₂O →2NaOH + H₂ + Cl₂
NaOH
141 1.5 × 103 L
4.8×1532
1.5×10アムx10L=1.0×10xx (ボイル)
x =
1.5×1024x10
= 1.5×10³ L ...d
1.0X105
D&# H₂ mol =
PV 1.5×10PXIOL
=
=60.24mul
RT
8.3×300
倒せます NaortはAzの2倍できるので
20x60.24 =120,48 mol
120.48 md x 40%/ml = 4819.29
≒4.8×103g
2

ページ8:

I (1993)
COL入らない
水性がス
73
CH4 +1420
→ CU+3Hz
4
Co+2H2 → CH3 01
△
問5 (1)(あ) CaF2+HiSO4 → CasOxtZHF
**
(2) SiO2+6HF→HzSiF6+2Hzo
イオン化エネルギー
駒 7
ほぼ中性
3

ページ9:

II [先導学類 (理系傾斜), 観光デザイン学類 (理系傾斜), スマート創成科学類 (理系
傾斜), 学校教育学類, 数物科学類, 物質化学類, 地球社会基盤学類, 生命理工学
類,医学類,薬学類, 医薬科学類, 保健学類, 理系一括入試]
次の問1 問2 に答えなさい。
問1 次の文章を読み, (1)~(8)に答えなさい。
ベンゼン環は安定な構造であり, ベンゼン環の炭素への ア 反応は容
易には起こらない。 ベンゼンに水素の ア 反応を起こすためには, 白金
触媒を用いて高圧の水素を作用させる必要があり,このとき不飽和結合をもた
ない化合物Aが生成する。
一方, ベンゼン環の水素原子の イ 反応は,一般的に ア 反応
よりも温和な条件で起こるため,様々な化合物の製造に利用されている。ここ
で,図1に示す4段階の実験を行った。 実験1~ 実験 4の操作は以下の通りで
ある。
(実験1)
ベンゼンと濃硫酸と濃硝酸の混合物を 60℃で反応させると,水素原子の1つ
(a)
が i 基に
イ
された化合物Bが得られた。
(実験2)
化合物 Bをスズと塩酸を用いて ウ
(b)
した後に, 強塩基で処理すると化
合物Cが得られた。
(実験3)
化合物Cの塩酸溶液を氷で冷却し、亜硝酸ナトリウム水溶液を加えて3℃
I によって化合物Dが生成した。
で反応を行うと,
(実験4)
化合物 Dの水溶液とナトリウムフェノキシドを混合させる反応により染料
の一種である化合物 Eが生成した。
-5-

ページ10:

(実験1)
濃硫酸
(実験2)
スズ
濃硝酸
塩酸
ベンゼン
化合物 B
化合物 C
塩酸
(実験3)
(実験4)
ナトリウムフェノキシド
亜硝酸ナトリウム
化合物 E
化合物 D
図 1
次に,フェノールを原料として,図2に示す実験を行った。 実験 5~ 実験 7
の操作は以下の通りである。
(実験5)
フェノールを, 下線部(a)よりも温和な条件として希硝酸と5℃で反応させる
と、 ii 位の水素原子が i 基に イ
パラ位の水素原子が i 基に
性体が生成した。
イ
された化合物Fと,
された化合物 G の2つの構造異
(実験6)
化合物 Gをスズと塩酸を用いて ウ
した後に,弱塩基で処理すること
で化合物 Hが生成した。
(実験 7 )
化合物Hに無水酢酸を作用させると, 医薬品としても利用される化合物Iが
生成した。 化合物Ⅰは, 塩化鉄(Ⅲ) 水溶液による呈色反応は起こったが, 実験 3
と同様の反応を行っても I は進行しなかった。
6 -

ページ11:

(実験 5)
希硝酸
フェノール
化合物 F
+
化合物 G
(実験6)
スズ
(実験7)
塩酸
無水酢酸
化合物 G
化合物 H
化合物 I
図2
(1) 文中の ア
I にあてはまる語句を次の(あ)~(こ)から1つ選
び、記号で答えなさい。
(あ) 酸化
(い) 中和
(5) 還元
(え) 置換
(お) ニトロ化
(か) 加水分解
(き) 付加
(く) カップリング
(け) ジアゾ化
(こ)けん化
(2) 文中の i
および ii
にあてはまる語句を答えなさい。
(3) 化合物 AおよびBの構造式をそれぞれ示しなさい。
(4) 化合物 C の性質として正しいものを次の(あ)~(お)からすべて選び, 記号で
答えなさい。
(あ) フェーリング液を加えて温めると赤色沈殿が生じる。
(い) 水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱すると,無色・無臭の気体が発生
する。
(う) さらし粉水溶液によって酸化され, 赤紫色を呈する。
(え)水溶液は弱酸性の性質を示す。
(お) 硫酸酸性のニクロム酸カリウム水溶液で酸化すると、 黒色物質を生じる。
(5) 実験3に関して,化合物 D の水溶液を 25℃に上げると, 無色無臭の気
体を生じた。その時発生した気体の名称を答えなさい。
- 7-

ページ12:

(6) 実験4で起こる反応の化学反応式を示しなさい。
(7) 化合物 H および I の構造式をそれぞれ示しなさい。
(8)実験 5~実験7に関して,化合物I を 6.04g 得るためには,出発原料の
フェノールが何g 必要か, 有効数字2桁で求めなさい。 計算過程も示しなさ
い。ただし,フェノールから化合物 G, 化合物 Gから化合物 H,化合物Hか
ら化合物を合成する際の収率はそれぞれ40%, 80%, 50%であり, 各反
応の生成物は全て後続の反応に使用するものとする。
問2 次の文章を読み, (1)~(3)に答えなさい。
ベンゼンは多くの有機化合物を溶解し,さまざまな有機化学実験で広く使用
されてきた。有機化合物をベンゼンに溶解させると,その溶液の凝固点はベン
ゼンの凝固点よりも低くなる。 この性質を利用して, 未知化合物の分子量を求
めることができる。 そこで,化合物Jの構造を調べるために, ベンゼンを用い
た次の実験 I ~実験ⅡIIを行った。
(実験I)
0.36gの炭素, 水素, 酸素からなる非電解質のベンゼン環を有する化合物 J
を,ベンゼン 10.0gに溶かし, その凝固点を測定したところ 4.00℃であった。
(実験Ⅱ)
24.0mgの化合物Jをとり, 完全燃焼させたところ, 二酸化炭素 70.4 mg と
水 14.4mg が生成した。
(実験ⅢI)
化合物Jはヨードホルム反応を示したが, 銀鏡反応を示さなかった。
8-

ページ13:

(1) 化合物Jの分子量を求めなさい。 計算過程も示しなさい。なお, ベンゼン
の凝固点は 5.53℃,モル凝固点降下は 5.10K・kg/mol とする。
(2) 化合物Jの分子式を示しなさい。
(3) 化合物Jの構造式を示しなさい。
9

ページ14:

還元 ジアゾレ
|エ
け
Ⅱ.
(そのり
976
(1)き、イぇらう
(2)(1) ニトロ (ii) オルト
$
(3)④
H₂ C
-CH₂
③
CH
ch
**
(4)(ラ)(おり
5) 窒素
ON
Nice
(6)
+
(1)
OH
すべて選ぶ
したリン
NO2
→N=NOH+Nace
CH
アセトアミノフェン
NH2
4
NHC-CH3

ページ15:

I
(492) Phones (94 9/87)
(その2)phenu
640%
G ニトロトル
円 カーフミノフェノール
6.04
151
80%
フェン
5010
① マヤトアミノフェン
=0.04mo1をつくりたい
フェノールをAgとすると
A 40
94×100
X
(15)%/11)
80x50=0.04 mol
100 100
A=23.5=24g
Lo
5

ページ16:

II
A
1.12
3189
(1)xTkmを使う分子量Mとする
とあると
5.53-4.00 -5.10 x
0.36
1000
☑
10.0
A
1.53-5-10x 0136x100
M= 120
(2)実より
②+02
24,049
1
M
CO2 + H2O
70.4mg 14.4 mg
|
- Ph2.1.6 3.2
12
C191 = 70,4 x 44 = 19,2ng C: H: U
2
H(1=1414x7 = 116mg
0181=24-(19,271.6) = 3,245
C8H80
96+8+16=120
←ヨード@
銀×
Pu= 18-8 = 5+₤2006
SEO
=16:16:2
-8 (3)
-CH3

ページ17:

II [先導学類 (理系傾斜), 観光デザイン学類 (理系傾斜), スマート創成科学類 (理系
傾斜), 学校教育学類, 数物科学類, 物質化学類, 地球社会基盤学類, 生命理工学
類,医学類,薬学類, 医薬科学類, 保健学類, 理系一括入試]
次の文章を読み, 問1~ 問6に答えなさい。
ピストン付の密閉容器があり,温度と体積を変えることができる。 この中に水素
とヨウ素を入れ高温に保ったところ, 式1で表される反応が起こり, 水素, ヨウ素,
ヨウ化水素の濃度 [H], [I], [HI] が変化した。
H2 + I2 2HI
AH = -10kJ (式1)
このとき,正反応の反応速度 ひ および逆反応の反応速度v2 は以下のように表さ
れる。
v=k][H2] [12]
02=k2[HI]2
ここで,k とんはそれぞれの反応の速度定数である。平衡状態では,v と v2
の関係は A となり,このときの平衡定数 K をkとk で表すと B
となる。この反応について, 実験1~ 実験3を行った。
(実験1)
水素 2.0mol とヨウ素 2.0mol を入れて密閉し,温度T で反応させた。 このと
き,平衡状態に達した正反応の速度定数 は 1.44 × 10-L/(mol*s) であり,逆
反応の速度定数 k2は4.00 × 10-L / (mol・s) であった。 ただし, 容器の体積は変
化しないとする。
-10

ページ18:

(実験2)
実験1の容器内にさらに水素1.0mol を加えて密閉し, 温度T2で反応させた。 平
衡状態に達したときの水素, ヨウ化水素, ヨウ素の物質量の比は C
となった。 ただし, 容器の体積は変化しないとする。
:18:1
(実験3)
実験1の容器を圧縮させ, 温度 T で反応させた。 平衡状態に達したときの水素,
ヨウ化水素, ヨウ素の気体の物質量の比は 16:28:1となった。この平衡状態に達
したとき, ヨウ素の一部が固体となって析出していた。
水素
ヨウ化水素
ヨウ素
実験 1
圧縮
実験 3
析出したヨウ素
問1 平衡状態における反応速度と平衡定数について,
にあてはまる最も適切な数式を答えなさい。
A
および
B
問2 実験1の条件における平衡定数 K の値およびヨウ化水素の生成量 〔mol〕 を,
それぞれ有効数字2桁で求めなさい。
問3 実験2の条件における C の値を整数で求めなさい。 また,平衡定数 K
の値を有効数字2桁で求めなさい。
問4 実験3の条件におけるヨウ化水素の生成量[mol], および析出した固体のヨ
ウ素の物質量[mol]をそれぞれ有効数字2桁で求めなさい。 計算過程も示しな
さい。
-11-

ページ19:

問5 実験1の反応温度 T と実験2の反応温度 T2 を比較するとき, 最も適切な関
係を下の(1)~(3)から選び, 記号で答えなさい。また,その理由を説明しなさ
い。
(1) T₁ = T2
(2)T> T2
(3)T1 <T2
問6式1で表される平衡状態にあるとき, 次の(a)~(e) の操作を行った。 このとき,
平衡はどちらの向きに移動するか, 最も適切なものを下の(ア)~(ウ)からそれぞれ
選び, 記号で答えなさい。 なお, それぞれの操作を行ったとき, 容器内に固体
は析出しなかった。
(操作)
(a)温度を一定に保ったまま, 全圧をあげる。
(b)温度と体積を一定に保ったまま, アルゴンを容器内に加える。
(c) 温度と圧力を一定に保ったまま, アルゴンを容器内に加える。
(d)温度と体積を一定に保ったまま, ヨウ化水素を容器内に加える。
(e) 温度と体積を一定に保ったまま,触媒を容器内に加える。
(ア) 平衡は右向きに移動する。
(イ) 平衡は左向きに移動する。
(ウ) 平衡は移動しない。
-12-

ページ20:

Ⅲ. (その1
PA) A V₁ = V2 B K=
V2,
K₁ [Hz][72] = kz [HI]*
CHIJ
2(実1) T..
036
K = K₁
K₂
102
144×10=36
4,00×15-6
Hi + I₂
→RHT
前2.0
2.0
○ (mc))
反x
x
K₁
Kz
2-X 2.x
K=36=
(2x)
2x
2x
(2-7)(2-7)
2x = +6
2-x
こ
2X
(2-x.
2x=12-6x8x=12
2X
二±6
2x=12+6x 4x=12 x=3x
x=1-5 mol
210までしかない
よってメント5mol
72より2×1.5=3.0mol

ページ21:

Ⅲ(その2)
=
(実2)
T2
H2+IzZHI
20
210
110
H = 310 x2 Tz ² 10 x 2
H:310x2
=6mol = 4mul
H数
H2(2個)、HILI個)
CK×2+18K=6,0
CX0.2×2+18×0.2=6
0.4C+3.6=6
C = 6
K = CHIJ
CH[][]
Hz:HI:12
=c:18:
Cki18kik
工数二
とおく
HI(1個)+J2(2個)
18k+2k=20k
20k
こ
4
:k=0.2
0.4c=2.4
3
18.x18
= 54
6x1
8

ページ22:

Ⅱ(その3)
174
てい
T3 711 -2- 13 Iz (17)
一部エコ()↓
HI:
2ml
HI:IS=16:28:1
2w61
Hz + Iz = 2HI
2
2
g
x
↓
0
2x
2-x:2-x-a : 2x =16:1:28
4
HziHIの氏・16:28=2-x:2x
8x=14-7x
14
15x=14x=
115
よってH=2人=2/28=1.87=1.9mol
15
HI:Izczx:2-x-a=28:1
Umoli
14,
28(2-x-a)=2x
造
店
2-14 - a = = = 1/4 2-α= 1
14
id=1:折出ヨウ素(mol)=1.0mol
9

ページ23:

正(その4)
K=36
[HIJ
1-54
↓
K= [Hz] [Iz]
215 (2) T₁ > πz
実験ⅠのK=36.実験2のK=54で、
Kが大きくなっている。T→Tにより
右辺の物質が多くできていることを示す。
正反応は発熱反応だからルシャトリアの
原理より温度を低くしたとわかる。
##
(問6(a)ウ (6)ウ(C)ら、(d)イ(e)ウ
大方
H₂+ 1, E
→ZHI係者だから変わらない
(イ)
(P)
dilf to ton
他は平衡移動しない(e)は無関係
(c)に注意
10 仏教差あれば動くが)

ページ24:

IV [先導学類(理系傾斜), 観光デザイン学類 (理系傾斜), スマート創成科学類(理系
傾斜), 学校教育学類, 数物科学類, 物質化学類, 地球社会基盤学類, 生命理工学
類,医学類,薬学類, 医薬科学類, 保健学類, 理系一括入試]
次の文章を読み, 問1~ 問6に答えなさい。
物質を構成する粒子の間には引力が働いている。 引力によって構成粒子が一定の
位置に固定され, 規則的に配列している固体を結晶と呼ぶ。 結晶は構成粒子間に働
く引力の種類によって, イオン結晶, 分子結晶, 金属結晶, 共有結合の結晶に大別
[[(a)]
される。 結晶中の規則正しい粒子の配列構造を結晶格子といい, 結晶格子の最小の
繰り返し構造を ア という。 ア が面心立方格子である物質の一つと
(b)
して,金が挙げられる。 金は,圧力が加えられた時に薄く広がる性質と, 引っ張ら
(c)
れた時に細く伸びる性質が優れている。 このような性質を活かして、 金は極めて薄
(d)
(e)
金属箔,いわゆる金箔として加工される。 金の他にも, 面心立方格子をもつ金属
は,箔として加工しやすいものが多い。 これは, 原子が密に詰まり, すべりやすい
面が多いため、 変形させやすいからである。
と呼ぶ。結晶と イ を比較すると,構成粒子が同じであ
構成粒子が規則的に配列している結晶とは異なり, 粒子の配列に周期性を持たな
い固体を イ
る場合でも物理的性質は異なることが多い。
問1 文中の ア
イ にあてはまる適切な語句を答えなさい。
問2 下線部(a) について, 次の(1)~(6) の物質が形成する結晶として適切なものを
次の(あ)~(え)からそれぞれ選び, 記号で答えなさい。
(1) SiO2 (2) CO2 (3) CsCl (4) Na
(5) Si (6) 12
(あ) イオン結晶 (い) 分子結晶 (う) 金属結晶
-13-
(え)共有結合の結晶

ページ25:

問3 下線部(b) について,次の(1)~(3)に答えなさい。
(1) 面心立方格子の最小の繰り返し構造1つに含まれる原子の数および配位数
を答えなさい。
(2) 面心立方格子の最小の繰り返し構造の一辺の長さをαとしたとき,原子半
径をαを使って表した式として適切なものを次の(あ)〜(え)から選び, 記号で答
えなさい。
4a
Ba
(あ)
(+2)
(う)
√2a
4a
(え)
/3
4
4
3
(3) 面心立方格子を構成する原子の積み重なり方として適切なものを,次の
(あ)~(え)から1つ選び, 記号で答えなさい。
(あ)
(13)
(う)
積み重なりの方向
積み重なりの方向
積み重なりの方向
積み重なりの方向
(え)
上から見た図
上から見た図
上から見た図
上から見た図
問4 下線部(c)について,このような2つの性質を表す語句をそれぞれ答えなさ
い。
- 14 -

ページ26:

V.(その1)
☆
非晶質
3単位格子イアモルファス
問72 (1) え (2) 1 (3) あ
(4) う (5) え (6) い
Sioz. Si …共有
★
問3(原子数 4. 配位数 12
4,
☆★
(2)
(3)え ←少し難?
Ar
a
r = Ea
4
個展性、延性
| |

ページ27:

問5 下線部(d)について, 1.0gの金を用いて, 面心立方格子 2.5 × 102 個分の厚
みの金箔を作製した。 この金箔を上から見た面積〔cm²〕を有効数字2桁で求め
なさい。計算過程も示しなさい。 ただし, 金箔の厚み方向には金の面心立方格
子が図1に示すように傾きなく積み重なっているものとする。 金の原子半径
1.4×10 - cm, 金の密度 19g/cm を用いてもよい。
厚み方向
i: 面心立方格子
図1
金箔
問6 下線部(e)について, 次の(1)~(3)に答えなさい。
(1) 金箔およびアルミニウムで作製した箔に関する(あ)~ (え)の記述のうち,正し
いものをすべて選び, 記号で答えなさい。
(あ) 金箔はどのような物質とも反応せず, 化学的に安定であるため, 工芸品
や美術品などに利用される。
(い) アルミニウム箔は,空気中では表面が緻密な酸化被膜に覆われており,
内部まで酸化が進行しない。
(う) アルミニウム箔を濃硝酸に入れると激しく反応して箔全体が溶解する
が, 金箔を濃硝酸に入れても反応が起こらない。
(え) 細かくちぎったアルミニウム箔を酸素中で加熱すると強い光を発して反
応する。 これをテルミット反応またはテルミット法という。
-15-

ページ28:

(2) 金箔が空気中で変色しないことに対し, 銀で作製した箔は、 空気中に含ま
れるわずかな硫化水素と反応して表面が黒く変色する。銀と硫化水素の反応
によって生成する黒色の物質の化学式を示しなさい。
(3)ある単一の元素からなる金属を用いて金属箔を作製した。この金属箔を
湿った空気に長時間さらしたところ,表面に青緑色の変色が見られた。ま
た,この金属箔に塩酸や希硫酸を加えても顕著な変化は見られなかったが,
熱濃硫酸とは反応し, 気体が発生した。 この金属箔は何でできているか, 元
素記号で答えなさい。
- 16 -

ページ29:

ル、(その2)
☆
問5 金の体積(cm)=質量(g)
= lug
19910m²
密度(cm3)
= 5.26×102 cm³
金箔の厚さ(cm)
半
西バ他のさ
=2.5×10個××1.4×18=1.0×10(cm)
求める面積=5.26×10-2cm3
10×105cm
≒5.3×103/cm²
い
7 Agzs
×
A/x
酸素
(B)反する(3) 不動態(4)酸化鉄
1978 Ch
青緑色(緑)
CuC03. Cu (041)2
12

ページ30:

V [先導学類(理系傾斜), 観光デザイン学類(理系傾斜), スマート創成科学類(理系
傾斜),数物科学類, 物質化学類, 地球社会基盤学類, 生命理工学類, 理系一括入
試]
次の文章を読み, 問1~ 問7に答えなさい。
(a)
糖類は我々にとって主要なエネルギー源となる栄養素である。 複数の単糖が
ア によりグリコシド結合を形成し, 二糖や多糖となる。糖は DNA や RNA
(b
といった核酸の構成成分でもあり、特にDNA は イ という単糖と,リン酸
および塩基からなる。 DNA は, 2本の鎖状の分子が塩基間の ウ によって
組み合わさった二重らせん構造として存在する。
さまざまな生命活動において中心的な役割をもつタンパク質は,多数のアミノ酸
(c)
(d)
が ア してできた高分子化合物であり, 核酸の遺伝情報に基づいて合成され
る。アミノ酸は結晶中では双性イオンとして存在するが,アミノ酸にアルコールと
(e)
酸触媒を作用させるとカルボキシ基部分が I 化し,酸としての性質を失
う。糖類の分解やタンパク質の合成を含む, 生体内で起こるあらゆる化学反応は,
主に酵素によって触媒される。
(f) -
問1 文中の ア
~
I にあてはまる適切な語句を答えなさい。
問2 下線部(a)について, 二糖 Xは還元性を示さなかったが, 希硫酸を加えて加熱
すると加水分解した。 その結果,2種類の単糖を生じ, 還元性を示した。 次の
(1),(2)に答えなさい。
(1)二糖 X の名称を答えなさい。
(2)加水分解後に生じる単糖の名称をすべて答えなさい。
-17

ページ31:

問3 下線部(b)について, 次の(ア)~(オ)の文章の中で正しいものを1つ選び, 記号で
答えなさい。
(ア) デンプンはα-グルコースが直鎖状だけでつながった分子である。
(イ) デンプンは還元性を示す。
(ウ)セルロースに希硫酸を加えて長時間加熱するとグルコースになる。
(エ)セルロースはヨウ素デンプン反応を示す。
(オ)セルロースに濃硝酸と濃硫酸の混合物を作用させるとアセテート繊維を生
じる。
問4 下線部(c)について, ある食品 20g を分解し,タンパク質中の窒素をすべてア
ンモニアへ変換したところ1.53gのアンモニアが発生した。 この食品のタンパ
ク質含有率は何%か, 有効数字2桁で求めなさい。 計算過程も示しなさい。
ただし, アンモニアはすべてタンパク質中の窒素から生じたものとし,タンパ
ク質の窒素含有率を16%とする。
問5 下線部(d) について, 構造未知のポリペプチドAの構成アミノ酸を決定するた
めに,次の実験を行なった。 このとき(ア)~(エ)の中で正しいものをすべて選び、
記号で答えなさい。 ただし, ポリペプチドAを構成するアミノ酸はグリシン,
アラニン, フェニルアラニン, システイン, セリンのいずれかであり, 各アミ
ノ酸が何分子含まれるかは不明であった。
(実験)
複数のアミノ酸からなるポリペプチドAを, ベンゼン環を含むアミノ酸の
カルボキシ基側のペプチド結合を切断する酵素で処理したところ, 図1に示す
ように2種類のペプチド断片 (N末端側からY, C末端側からZ) が得られた。
YとZそれぞれに対して水酸化ナトリウム水溶液と硫酸銅(Ⅱ) 水溶液を加えた
ところ,Yは呈色しなかったが, Zは赤紫色を呈した。 また, 各ペプチド断片
に水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱した後, 酢酸鉛 (II) 水溶液を加えると
Yからのみ黒色沈殿を生じた。
-18-

ページ32:

N末端 NH2
Y
切断
図 1
Z
・COOH C末端
(ア) ポリペプチドAは4分子以上のアミノ酸からなる。
(イ)Yに濃硝酸を加えて加熱し, 冷却後アンモニア水を加えると橙黄色を呈す
る。
(ウ)Yはジペプチドである。
(エ) Zはシステインを含む。
問6 下線部(e)について, 双性イオンであるアミノ酸は、 同程度の分子量のカルボ
ン酸のみあるいはアミンのみからなる有機化合物と比べて融点が高いことが多
い。その理由について 25字以内で説明しなさい。
問7 下線部(f) について, 酵素の活性は最適温度付近では高いが,適した温度を大
きく外れると活性が著しく低下する。 この理由について 50字以内で説明しな
さい。
-19-

ページ33:

V. (その1)
②縮合デオキシリボース
☆
ウ水素結合、エエステル
問2 (1) スクロース
ß-
(2) グルコース「フルクトース
問(ウ)←カーグルコース
☆☆☆
(ケルダール法)
153g NH3中のNは、
1.53x No = 1.53 × 144 = 1.262
NH3
17
食品は中のタンパク質(g)をM(g)とすると20Mg
あり、このN倉有率が10%より
20M×1600=1.26=M=0.39
13

ページ34:

V.(その2)
ポリペプチド
5A は、Ala, Phe, Gys, Serのいずれか
何分子入っているかわからない
(実験) ④ありより Pheあり☆カルボキシ側切断より(
@ N = 0 }②-
↑
↑
C
①くない
1か2アミノ酸
3つ以上
Naot ビラレット反応
64504
よって④は最低4~5のポリペプチド
①←酢酸(1)
黒波より Cysあり
(3)は、(イ)(ウ)はO
(I)X
Kあり
⑨はCys Phefcoon
Cysは中に入っている
よって、(ア)(イ)(カ)
14

ページ35:

V その3)
☆★
問6 双性イオン同士が互いに
静電気力で引きあうため
**
問7 反応速度は高温など大きくなるが
酵素はタンパク質が主成分で、高温で変性し
失活するから.
15

ページ36:

VI [理系一括入試]
次の問1 問2に答えなさい。
問1 次の文章を読み, (1),(2)に答えなさい。
炭素の単体には, ダイヤモンド, 黒鉛, フラーレンなどの同素体がある。
ダイヤモンドは, 炭素原子が持つ ア 個の価電子のうち, イ 個
を使って他の炭素原子と共有結合を形成する。 一方, 黒鉛では1個の炭素原子
が他の炭素原子 ウ 個と共有結合を形成して網目状の平面構造を作る。
平面構造が筒状になった構造を持つ物質は I
黒鉛の炭素一層分から
なる薄膜物質は オ と呼ばれる。そのほかにもカーボンブラックや活性
炭のようなはっきりした結晶構造を持たない カ 炭素と呼ばれる材料も
存在する。
炭素材料はさまざまな分野に応用されている。 例えば, リチウムイオン電池
では,黒鉛に Li+ が取り込まれた複合体が キ 極活物質として用いられ
るが,炭素原子6個あたり1個のLi+ まで入るため,組成式は LiC となる。
リチウムイオン電池の ク 力は 4.1V で,実用電池のなかでも高い。 放
電時に生じる反応を,電子を含むイオン反応式で書くと以下の式1および式 2
となる。
キ 極の反応
LiC 6
Li(1-x) C6 + xLi+ + xe
(式1)
ケ
極の反応
Li(1-x) CoO2 + xLi+ + xe_
LiCoO2
(式2)
(1)文中の ア
~
ケ にあてはまる適切な語句や数字を答えなさ
い。
(2) リチウムイオン電池の放電によって式1および式2のxが0.40となった。
そのときに流れた電気量 [C] を, 有効数字2桁で求めなさい。 計算過程も示
しなさい。なお,放電前の LiC の質量は158gであった。
- 20

ページ37:

VI.(その1)
問
(1)
34
3 カーボンナノチューブ
4回
グラフェン無定形負
7起電正
広
に
付広
(2) x=0.40 Lico(158g)
Lico(g/ml)=6.9+1x6=79gul
Lico(mol)=158g/7921=2.0mol
x=040より、200mx0.40=u8omol
・電気量:96500cm×0.80mol
4
=7.72×105(c) ¥7.7×10+c
16

ページ38:

問2 次の文章を読み, (1), (2) に答えなさい。
溶質1molが多量の溶媒に溶解するときの反応エンタルピーを溶解エンタル
ピーという。 固体の水酸化リチウム LiOH が水に溶解するときの溶解エンタ
ルピーを求めるため,図1の装置を用いた。 20℃の純水 97.9g を発泡ポリス
チレン容器に入れて, そこに固体の水酸化リチウム2.1g を加えた後,かき混
ぜ棒を使って完全に溶かした。 温度変化を計測した結果、 図2のように最大値
の24℃に達した後, 一定の傾きで温度が低下した。
温度計 かき混ぜ棒
固体の水酸化リチウムを加える
26
25
24
温度
[℃] 23
22
純水
発泡ポリスチレン容器
図 1
21
20
20
0
図2
時間
-21-

ページ39:

(1) 発熱量Q[kJ] を求めるためには,外部へ逃げた熱を補正した水溶液の温度
変化 AT [°C] を求める必要がある。 AT [°C] を図2から読み取り, 小数点第1
位まで答えなさい。
(2)発熱量Q〔kJ〕 および溶解エンタルピー〔kJ/mol] を, それぞれ有効数字2桁
で求めなさい。 計算過程も示しなさい。 ただし, 容器や容器内の気体の比熱
は無視できるものとする。 また, 水酸化リチウム水溶液の比熱は 4.2J/ (g・K)
とする。
-22-

ページ40:

VI. (402)
△T.
15.0°2 (25°C -20°C)
☆☆
192
#A
( 2 ) 2-ZA-I Q K.J
C = 4123/8.1
溶解エンタルピー KJ/mol
LiOH((mol) = 6.9+16+1=23.9=249/mol
Lion (mul) = 2.19 = 0.088 mol
249ul
水+ Lionをm(S)、溶液比(C)濁音化AT
97.92 2.19
Q = MLAT = (9.7.9 +2.1) × 4,2 x 5.0
(kJ)
100 y 7/1
= 21005=2.1kJ
溶解エンタルピーは発熱反応なので
-2.1k3/0.088 mol = -23.863 kyma
= − 24kJ/mil
〃
in
k

ページ41:

フルクトースはケトースであるが、 フェーリングと混合、加熱するとすぐに
反応して褐色沈殿を生じる。 また、以下の実験結果1.2が知られている。
実験結果 フルクトースがフェーリング液と反応して赤褐色沈殿を生じる速さ
では、アルドースであるグルコースとほぼ変わらない。
とんど生じない。
実験結果2 以下の化合物C, D. Eそれぞれをフェーリング液と反応させる
と、 C.Dからは赤褐色沈殿が生じるが、Eからは赤褐色沈殿はほ
化合物に
CH₂
素原子数の
基が結合した分子
グルコースなどの
同じCHO の分子式
ノシトールは、シクロヘキサ
が付いた分子であり、単糖ではな
)をもつアルドースと、ケトン構造(カル
れいずれも塩基性水溶液中で加熱すると
生成する
に不安定で酸化されや
スが
thank you for visiting!
H
FUOH
Co
--CH
CH₂OH
に関して
の中で像の
1.c
「性体の総数を入
また、一
"は区別しないもの。
-33-
ケ 中間体 A. Bは化学的に不安定で酸化されやすいという事実及び実験
1と2から、 フェーリングと反応して赤褐色沈殿を生じるために重要
と考えられる単糖の化学構部分構造のみでよい)を記せ。また実験結果
2で、化合物CDからは赤色沈殿が生じるが、 化合物Eからは赤褐色
沈殿がほとんど生じない理由を50字程度で説明せよ。 なお、 CH20分 の
分子式で表される単は、水溶液中で
平衡混合物
として存在していることが知られているが、 本間ではどの車も直鎖状分
子として存在する比率は同じであるとする。
コ下線部に関して、プシコースの構造式を、 以下の図1-5に示した
影にならって記せ。 ただし、プシコースのカルボニル基の炭素原子の位
フルクトースと同じである。
(1)
HO
マンノース(アルドー
の加熱による別の単糖の生成
すると、上記の中間体A
こ不安定で酸化されやすいが
などが徐々に生成する(図1
グルコース
体A]
マンノー
B] プシュー
他の
(6)
H
H
条件下での加熱による
32-
H
HC-OH
H-
-OH
C CH₂OH
HOC-H
HO-
-H
H OH
H
H-C-OH
HO
OH
H-OH
H-C-OH
HI-OH
SCHz
OH
HH
OH
H OH
図中①~⑥は、グルコース中の素原子の位置番号を表している。
(i) 3次元構造が認識できるように、手前にある結合を太線で表した構造式
直鎖状分子として、紙面手前側に向かう結合をで表した構造式
(8)の構造式にした図投影図
1-5
グルコースの構造を表す方法
またね〜