化学解説
1
問1
解答番号1
空気中には窒素が約80%、酸素が約20%含まれている
窒素酸化物には、NO2、NOなどがあり、空気中では硝酸HNO3にまで変化し、強酸性を示す。
そのため、酸性雨の原因となる。
同じ窒素を含む化合物であるアンモニアは、弱酸性を示し、刺激臭を示し、大学入試では上方置換で集める唯一の気体である。
フロンは、フッ素や塩素を含む化合物で、エアコンなどの冷媒に使われてきたが、オゾン層を破壊する原因となる物質であり、今は日本では使用されていない。
よって答えは②となる
問2
解答番号2
図より、操作はろ過である。
ろ過は、融点が著しく異なる、液体と固体などを分離するのに使われる。
①砂と塩化ナトリウムの混合物に水を加えると、塩化ナトリウム水溶液と、砂の沈殿が出来る。
よって、ろ過によって砂を分離することが出来る。
②海水から水を分離するのは、水を蒸発させればよいので、蒸留を行う。
③石油から軽油を分離するのは、分留を行う。沸点の違いにより少しずつ液体の温度を上ると、沸点が低い物質から順に蒸発していく。これによって、軽油を分留する。
④砂糖と食塩の混合物から食塩を分離するには、再結晶が適している。砂糖と食塩の溶解度＝ある温度で溶液(ここでは水)100グラムに溶ける溶質(ここでは砂糖や食塩)の量の違いによって、再結晶を行うのがいいかと思われる。
⑤エタノールと水の混合物からエタノールを分離するのは、やはり、蒸留を行う
この問題では、実験内容はろ過であり、ろ過は液体と固体を分離するもので、食塩を水に溶かせば
食塩を含む水溶液と砂に分離できるという知識があれば、①が選べる。
問3
解答番号3
原子に関する基本知識は
まず、原子は、原子核と電子から成り立っていて、原子核は中性子と陽子から成り立っている。
陽子は正の電荷をもち、電子は負の電荷を持っている。
原子番号は、中性の原子の「陽子の数」と「電子の数」に等しく
質量数は、「陽子の数」と「中性子の数」の和である。
よって、答えは②となる。
問4
問題番号4
分子量の計算は、分子式を書けるかにかかっている
窒素N2は14*2=28
二酸化炭素CO2は12+16*2=44
アンモニアNH3は14+1.0*3=17
オゾンO3は16*3=48
水H2Oは1.0*2+16=18
よって、一番大きいものはオゾンで④
問5
解答番号5
陽イオンと陰イオンが結合するのをイオン結合といい、出来た結晶をイオン結晶という
このイオン結晶は、陽イオンと陰イオンの右肩についている「+」や「2-」といったプラスマイナスの記号(荷数)によってその組成式を考えることが出来る。
このとき「2-」は、マイナス2を表し、「+」は、プラス1をあらわす。
後は、数学的計算によりプラスとマイナスの合計が0になるようにイオンの組成式を書けばよい
理屈より、なれるが早し。正しい組成式は次のとおり
①KOH 水酸化カリウム
②Ca(NO3)2 硝酸カルシウム
④Al2(CO3)3 炭酸アルミニウム
⑤NH4Cl 塩化アンモニウム
よって答えは③
問6
解答番号6
化学の計算問題は、いかに比例計算が出来るかにかかっている。詳しくは、化学における比例計算を参照
濃度を求めるとき、体積は何mlなのか、溶かした物質の物質量がいくらなのかが必要である。
ここで、体積は250ml、硝酸ナトリウムの物質量は、㌘を式量で割って求める。よって42.5/85
比例式は(はじめは難しいと思うが、大学入試でも絶対に通用する計算方法だから、必ずマスターするように)
また、求める濃度は、1㍑(1000ml)中に何モルの物質が含まれているかなので
基準：1000ml ： xmol
×
問題： 250ml ： 42.5/85mol
となり、これをたすきがけして
1000ml × 42.5/85 ＝ x mol × 250ml
これを解けば、x=2.0が求まる。
作成：自動保守△KAWORUVHOM
２
問１
石灰岩の主成分は炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）です。炭酸カルシウムは酸性水溶液に溶けます。
よって（Ａ）はＣＯ２となります。酸素は水に溶けても酸性にはなりません。
鍾乳石とは石灰岩か水に溶けたものが再度結晶化して出来たものです。つまり化学式は石灰岩と
おなじＣａＣＯ３となります。
よって答えは④
問2
ハロゲンは周期表の１７族の元素のことです。主なものは原子番号が小さい順に
フッ素、塩素、ヨウ素、臭素でこの四つは覚えておきましょう。
特徴は最外殻電子が７つ入っているので極めて反応性が大きいです。というのも元素は最外殻に8つ電子
がはいってる状態が安定であるのでハロゲンはどうにかして電子を一個引っ張って自分のものにしようとします。
電子を引っ張る力を電気陰性度といいフッ素が最も大きな値を持っています。単体では単独でいるより
お互いに電子を一個づつ出し合い共有することで安定な状態になろうとします。つまり二原子分子の状態です。
よって答えは①
②・・・嘘です。毒ありまくりです。逃げましょう。
③・・・反応します。水道水は水と塩素の反応により消毒します。
④・・・臭いです。色もあります。
⑤・・・酸化力は分子量が小さい。つまり原子番号が小さいほど大きいです。
理由はスペースの関係上割愛させてもらいます。小さいほど大きい、ということは覚えていてください。
問３
答えはずばり③です。炎色反応の色はおぼえてください。検索すると語呂が見つかると思います。
①・・・酸や塩基には反応しません。酸化力のある酸には反応します。
②・・・遷移元素です。
④・・・亜鉛が使われます。
⑤・・・通します。
問４
無機は基本的に暗記してください。大変ですがそれしかありません。
亜鉛は塩基と反応するとまずＺｎ2+ ＋ ２ＯＨ- → Ｚｎ（ＯＨ）2となり白色沈殿を生じます。
このとき塩基がアンモニアの場合Ｚｎ（ＯＨ）2が更に解けてイオンとなります。
アルミニウムも塩基を加えるとＡｌ（ＯＨ）３の白色沈殿が生成します。
しかしアンモニアが塩基の時はここで反応は終わりです。補足ですが塩基が水酸化ナトリウムの時は
さらにとけてしまいます。これも重要なことなので覚えていて損はありません。
よって答えは④
3
問1
有機化合物は炭素を骨格とし水素、酸素、硫黄、窒素などを中心として成り立っている化合物のこと
をさします。ただし二酸化炭素、一酸化炭素、炭酸は無機として扱います。
有機化合物は分子量が小さい、つまり炭素の数が小さいと気体状態であるのが一般的です。
分子量が大きくなると液体の有機化合物が多いです。つまり融点、沸点は無機化合物と比べると
低めなのが特徴です。
よって答えは⑤
問2
アルカンとは飽和有機化合物のことをいいます。簡単に言うと二重結合、三重結合がなく
単結合のみで構成されている鎖状炭化水素のことを言います。
有機物に塩素と光を当てると水素が塩素に置換されます。この反応は置換反応で、ラジカル反応(連鎖反応)を引き起こします。
とりあえずこの事実だけは覚えておきましょう。塩素だけではなく光が必要です。
よって答えは②
①・・・炭素数が4以上で構造異性体が生じます。構造異性体とは分子式が同じですが構造が
異なるものを言います。炭素が四つですと2つの有機物、5つですと３つの有機物ができます。
わからに人は自分で書いてみましょう。
③・・・回転することが出来ます。二重結合と三重結合は回転できません。
④・・・二重結合を持つのはアルケンといいます。三重結合はアルキンです。
⑤・・・アルカンは水には溶けません。有機物は水に溶けるものと溶けないものがあります。
とりあえず、アルコールは炭素数が少ないと水に溶けアルカンは溶けない、ぐらい覚えておきましょう。
詳しいことは
参考書にのってます。ここで書くと結構多くなるので省略します。
問３
アルコールとはヒドロキシル基（－ＯＨ）がついている有機物の総称です。
メタノールとはもっとも単純なアルコールＣＨ３ＯＨです。飲むと失明します。
答えは④です。第一級アルコールとはアルコールの酸素原子がくっついてる炭素原子に一個
炭素がくっついてるものを言います。Ｃ－ＣＨ２－ＯＨこんなものです。
メタノールは炭素原子がついてないジャマイカ、って思われるでしょうが堪忍
してください。第二級アルコールは二つ、第三級アルコールは３つ炭素原子が
ついているものをいいます。
①・・・塩基性は示しません。中性と覚えておきましょう。
②・・・溶けまくります。
③・・・二価アルコールとはヒドロキシル基（ＯＨ）が二個ついてるものを言います。
メタノールはヒドロキシル基は一個なでの違います。
⑤・・・もえます。結構危険で爆発する恐れがあります。
問４
芳香族とはベンゼンＣ６Ｈ６を持った有機化合物の総称を一般的に言います。正確にはほかにも
ありますがベンゼン官を持っているものを芳香族、と覚えて置いてください。
官能基とは有機化合物で重要な働きをする特定の構造を持った部分です。
上に出たアルコールもＯＨという決まった形を持っており官能基の一つです。
有機物の反応は官能基を中心に起こります。炭素鎖は基本的に反応性は低いです。
官能基の名称とその官能基を持っている有機物の一般名称は覚えてください。
芳香族にＯＨがつくとフェノールという特別な名称に代わります。アルコールとは性質が
だいぶ異なります。重要な特徴は酸性を示すということです。アルコールは中性です。
この違いはとても重要なので必ず覚えておきましょう。芳香族に直接ＯＨ基がつくと
フェノールと呼ばれ酸性を示すようになります。
芳香族に直接－ＮＨ２がつくとアニリンと呼ばれる有機物になります。
芳香族に直接－ＣＯＯＨがつくと安息香酸と呼ばれます。
上記の名称は芳香族のときに使われる名称です。通常の有機物ではアルコール、アミン、カルボン酸
とよばれます。
よって答えは①
４
問1
調べたい反応熱はＮａＯＨ（固体）+ＨＣｌ（液体）→ＮａＣｌ+Ｈ２Ｏの反応で生じる熱です。
イの実験の反応熱はＮａＯＨ（液体）+ＨＣｌ（液体）の反応でＮａＯＨが固体ではなく
液体であり反応熱が異なります。状態が異なると反応熱も異なるので注意してください。
アの実験・・・ＮａＯＨ（固体）→ＮａＯＨ（液体）+４４，５ｋＪ
イの実験・・・ＮａＯＨ（液体）+ＨＣｌ（液体）→ＮａＣｌ+Ｈ２Ｏ+５６，５ｋＪ
ア、イの反応式を足し合わせて見ましょう。
ＮａＯＨ（固体）+ＮａＯＨ（液体）+ＨＣｌ→ＮａＯＨ（液体）+ＮａＣｌ+Ｈ２０+１０１ｋＪ
両辺にＮａＯＨ（液体）がありますので打ち消すことが出来ます。
するとＮａＯＨ（固体）+ＨＣｌ（液体）→ＮａＣｌ+Ｈ２Ｏ+１０１ｋＪ
よって答えは⑤
問２
フェノールフタレイン液は指示薬の代表選手です。この液は塩基性になると赤紫を呈します。
中性酸性では無色透明です。よって赤紫になったということは塩基性の水溶液、
つまり水酸化ナトリウム水溶液です。
ｐＨとは水溶液の酸性度の値で小さいほど酸性であり大きいほど塩基性ということになります。
中性はｐＨ７，０です。もっとも小さな値を示したということは最も酸性である水溶液です。
塩酸か酢酸ですが塩酸のほうが酸性度は高いので塩酸を選びます。なぜ酢酸は塩酸より酸性度
が低いのかは正確には大学で学ぶことでありますので、とりあえずこの事実を覚えて置いてください。
よって答えは⑤
問３
水溶液が酸性か塩基性なのかは水溶液中のＨ（+）とＯＨ（-）の量で決まります。
Ｈ+が多いほど酸性でＯＨ（-）が多いほど塩基性であると考えて置いてください。
この問題の反応はＮａＯＨ+ＨＣｌ→ＮａＣｌ+Ｈ２Ｏです。ここで重要なのはＮａＯＨのＯＨ（-）
とＨＣｌのＨ（+）です。上記の反応はＮａＯＨとＨＣｌが一対一の同じ量あったときの反応式です。
仮にＮａＯＨの量がＨＣｌの半分であるとしましょう。ＨＣｌが百個、ＮａＯＨが五十個と単純に
考えてみるとＨ（+）は100個、ＯＨ（-）は五十個あることになります。
Ｈ（+）+ＯＨ（-）→Ｈ２ＯとなりますがＯＨ（-）はＨ（+）の半分しかありませんのでＨ（+）
は五十個あまってしまいます。つまり酸性水溶液になってしまいます。
問題のアをみてみます０，１mol/ℓとは１ℓのなかに0,1モルのＨＣｌがあるということです。
10ml、つまり０．０１ℓでは比例計算で０．００１モルのHClが存在します。
同様に水酸化ナトリウムは５ｍｌなので半分の０,０００５モル。ＨＣｌのほうが量は多いので
この水溶液は酸性となります。
イはこの反対で水酸化ナトリウムのほうが多いので塩基性となります。
よって答えは③
問４
酸化還元は説明しだすとかなり多くのことを言わねばならないので簡素に酸化数の変化について説明します。
まずＨは＋１、Ｏは－２（ただし過酸化水素水Ｈ２Ｏ２の時は－１）とします。
続いてイオン状態の原子は右肩についている値を酸化数とします。
単体の時は０です。このことは頭に叩き込んでください。
この反応のヨウ素は２Ｉ（－）からＩ２になっています。つまり
－１から０に酸化数は変化しました。
よって答えは①
問５
こたえは②です。電池の問題はイオン化傾向といわれる金属がイオンになりやすい順に元素を並べた
順位が重要です。イオン化傾向が小さいほどイオンになりにくいつまり金属として析出しやすく
イオン化傾向が大きいほどイオンになる、つまり溶けてしいやすいというこです。順番は語呂で
覚えるのがいいです。検索してみてください。イオン化傾向は亜鉛のほうが銅より大きく
つまり亜鉛はイオンになります。イオンになるつまりＺｎ→Ｚｎ（＋２）＋２e（－）となります。
電子を失うことを酸化する、といいます。電池では酸化する金属のほうを負極と呼び、もう一方を
正極と呼びます。正極では酸化反応とは逆に電子を受け取る還元反応が起こります。
①・・・ボルタ電池ではありません。ダニエル電池です。
③・・・起電力は１，１ボルトです。これは暗記ですね。
④・・・逆です。上記で説明したように銅は析出します。これは硫酸銅水溶液中の銅イオンが
電子を受け取り銅版上に析出するため銅版の重さは大きくなります。
⑤・・・素焼き版は両方の溶液間のイオンの受け渡しをしています。これをガラス板で妨げてしまうと
電池の回路として途切れてしまい電気は流れなくなります。
問６
電気分解の陰極では還元反応、陽極では酸化反応が起こります。
陽極では酸化反応、つまり電子を失う反応が起こります。
この中で酸化反応は３番だけです。
よって答えは③
反応式の作り方
まず水酸化ナトリウム水溶液にはＮａ（＋）、ＯＨ（－）、水の電離で生じたＨ（＋）、水の電離で生じた
ＯＨ（－）が存在しています。この中で電子を失うのはＯＨ（－）だけです。＋のイオンから電子を
取り出すのはただでさえ電子不足なのにとても大変です。
酸化還元反応の反応式の作り方は規則がありそれを覚えることが重要です。
まず酸化反応においてＯが含まれていると酸化反応の結果酸素になります。
つまりＯＨ（－）→Ｏ２です。しかしＯの数がつりあいません。よって左辺を二倍します。
２ＯＨ（－）→Ｏ２。こんどは水素原子の数を合わせます。水素は水になります。
よって２ＯＨ（－）→Ｏ２＋Ｈ２Ｏ するとまたＯの数が合いません。酸素と水素の数が両辺とも
等しくなるように数を調整します。それにはさらにＯＨ（－）を２個左辺に加えＨ２Ｏを一個右辺に加えます。
すると４ＯＨ（－）→Ｏ２＋２Ｈ２Ｏとなります。これで酸素水素共に数は合います。
しかし電荷が左辺は－４、右辺は０であります。よって右辺に電子を４つ加えます。
すると４Ｏｈ（－）→２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４e（－）となり正解の式が現れます。
酸化反応なので電子を失うという点と一致しています。
このように酸化還元が反応ではまず酸化、還元によって重要な物質の変化をかき、
さらに左辺右辺のつりあいをあわせていくように電子などを加えていったりして式を完成させていきます。
鍵となる重要な変化は各覚えていくしかありませんが、反応式を丸ごと覚えるのではなく
上記だと酸化反応ではＯは酸素に水素は水にといったポイントをまず覚えておきそれにつじつまが合うように
式を導いていってください。
参考までに陰極での反応を
陰極では還元、つまり電子を受け取る反応です。この問題ではＨ（＋）とＮａ（＋）が電子を受け取れます。
どっちが受け取るかはイオン化傾向できまります。電子を受け取るということはイオンでなくなる。
つまりイオン化傾向が小さいほうです。Ｈ（＋）はイオン化傾向の順はＮａよりも小さいので
水素が受け取ります。
還元反応ではＨ（＋）は水素になります。酸化反応とは違います。きちんと区別してください。
Ｈ（＋）→Ｈ２ これだと数が合いません。よって左辺を２倍します。
２Ｈ（＋）→Ｈ２ これで数は合いましたが、電荷が不釣合いです。よって更に左辺に電子を２個加えます。
２Ｈ（＋）＋２e（－）→Ｈ２ これで完成です。 この電子は陽極の反応で生じた電子です。
最終更新：2006年09月30日 12:19
