2022年の名古屋大学の入試問題から一問一答を作ってみました。
【一問一答】
—-↓ 問題Ⅰ—-
【解答上のポイント】
問題Ⅰ 問1は反応速度の問題でした。
昨年に引き続き、物理のように数式を答えていく問題でした。
ほとんどの問題は丁寧にやっていけば解答できる問題です。
設問(2)は与えられたデータから反応速度の実際の数値を求める問題でした。誘導がなかったため、計算方法が分からなかったかもしれません。
通常このタイプの問題は誘導がついていますが、名古屋大学の問題は誘導無しで解答しなければなりませんでした。
数値を解答する問題はこの問題だけでした。設問(3)も数値ではなく数式で答える問題でした。この辺り、数値か数式かを間違わないようにしないと、解答方法が分からずに考え込んでしまうかもしれません。
問題Ⅰ 問2は緩衝液の問題でした。弱酸の初期濃度と電離定数からpHを求める、などの問題でした。
このタイプの問題は計算するときに濃度で計算していくことに留意しなければなりません。
設問(2)のように混合後に酸の濃度が変わるような場合は、計算するときに注意が必要です。
Q. 問1 設問(2)
次の、物質X(気体)から、物質Y(気体)と物質Z(気体)が生成する反応を考える。
2X → 4Y + Z
Xの分解速度v [mol/(L・min)]は、Xの濃度[X] (mol/L)と反応速度定数kを用いて、
\(\displaystyle v= -\frac{ d[X] }{ dt }=k[X] (1)\)
と表されるとする。
Xの分解反応における時間tと濃度[X]の関係が下の表のとき、kの値を有効数字2桁で求め、単位を含めた形で答えよ。
t 〔min〕 | \(0.00\) | \(10.00\) | \(20.00\) |
[X] 〔mol/L〕 | \(5.30 \times 10^{-3}\) | \(4.00 \times 10^{-3}\) | \(3.01 \times 10^{-3}\) |
Q. 問2 設問(3)
以下の6つの塩のうち、その水溶液が酸性になるものをすべて選び、化学式で答えよ
硫酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム
—-↑ 問題Ⅰ—-
—-↓ 問題Ⅱ—-
問題Ⅱ 問1は無機化学系のよくある問題です。語句を答える問題は簡単ですが、設問(2)の計算問題は数値の計算が非常に困難な問題です。
やはり化学は筆算が速い人は有利だと思います。
問題Ⅱ 問2は電池や酸化還元の問題です。語句の補充も計算も非常に簡単な問題です。
問2は確実に得点したい問題です。
Q. 問1 設問(1)
次の文中の[ア]~[カ]にあてはまる最も適当な物質名を記せ。ただし、空欄[イ]、[ウ]については括弧内の語句のいずれかを選択せよ。
常温常圧において,周期表で同じ14族に属する単体のケイ素Siや,炭素とケイ素のみからなる化合物である[ア]にも,炭素の同素体のひとつであるダイヤモンドと同様な結晶構造をもつものがある。同様な結晶構造の物質間で比較すると,ダイヤモンド, [ア], ケイ素の順に,電気伝導性は[ イ(増加・減少)]し,硬度は[ウ(高く,低く)]なる。
けい砂を水酸化ナトリウム水溶液と混ぜて圧力容器中で加熱すると,粘度の高い溶液である[エ]が得られる。[エ]には,ナトリウムイオン,水酸化物イオンのほかに.ケイ素と酸素を含む分子量の大きいイオンが溶解している。この溶液に塩酸を加えると,白色の固体である[オ]が析出する。[オ]に含まれる水溶性の成分を洗浄・除去して乾燥させた固体は[カ]と呼ばれる。[カ]は分子の大きさ程度の微細な空間を多数含み,明確な結晶構造をもたない非晶質である。
Q. 問1 設問(5)
水ガラスを塩酸で中和してケイ酸が生じる化学反応式を記せ。ただし、水ガラスの組成式をNa2SiO3とせよ。
Q. 問2 設問(1)
下記の文中の[ウ]には括弧内のいずれかを、[エ]には化学式を記せ。
マグネシウムは[ウ(冷水・熱水)]や弱酸性の水溶液と反応し、気体である[エ]を発生する。
Q. 問2 設問(1)
下図に示す電池を考える。この電池に海水や食塩水などを電解質水溶液として注入すると、正極ではO2の還元反応により水酸化物イオンが生じ、負極ではマグネシウムの酸化反応によりマグネシウムイオンが生じる。
電池全体の化学反応式を示せ。
—-↑ 問題Ⅱ—-
—-↓ 問題Ⅲ—-
問題Ⅲ 問1は有機化学、問2はアミノ酸やペプチドの問題でした。
問1の有機化学の問題は高校生では見たことがないような化合物を題材にしたものでした。
問2のペプチドの問題は問題集などによくあるタイプのものでしたが、ペプチドの分子量が大きく、構成要素のアミノ酸を求める問題は解答に時間がかかりそうな問題でした。
Q. 問1 設問(5)
化合物Dの分子式はC8H8である。化合物Dは不飽和結合をもたず、すべてのC-C結合の長さは等しい。また、どの水素原子1個を塩素原子に置き換えても、あるいはどの炭素原子1個をケイ素原子に置き換えても、それぞれ1種類の化合物となる。Dの構造式を記せ。
Q. 問2 設問(1)
イオン交換樹脂のうち、スルホ基などの酸性の官能基が導入された樹脂を陽イオン交換樹脂という。陽イオン交換樹脂をカラムに詰め、塩化ナトリウム水溶液を通すと、流出する水溶液は酸性を示す。
流出する水溶液が酸性を示す理由を説明せよ。
Q. 問2 設問(2)
実験1: ペプチドXの水溶液に薄い水酸化ナトリウム水溶液を加えた後、薄い硫酸銅(Ⅱ)CuSO4水浴液を加えると、赤紫色を呈した。
実験1からペプチドXの構造についてわかることを簡潔に説明せよ。
Q. 問2 設問(3)
ベプチドXは不斉炭素原子を3個もち、環状梢造をもたないことがわかった。ペプチドXに十分量の無水酢酸を反応させると分子量が84増加し、続いて酸触媒を用いてメタノールを作用させると、分子量がさらに14増加し、分子式C19H34N4O6で表される化合物が生じた。
ペプチドXの分子式を記せ。
—-↑ 問題Ⅲ—-