【問題分析】
東京医科歯科大学の化学は高校の範囲を超えた問題が多く出題されています。
2022年の問題は2021年に比べて取り組みやすい感じがします。
取り組みやすいといっても時間の割に問題が多いので、得意な分野の問題から取り組むのがいいと思います。大問1~3はどれもほぼ同じ難易度です。
2022年の東京医科歯科大学の化学の入試問題から一問一答を作ってみました。
—-↓ 問題1 —-
【解答上のポイント】
問題1は無機化学系の問題です。
問1~4、問6は標準的な問題です。確実に得点したい問題です。
問5は、まず初めに反応式を書きますが、反応式中の係数が一つに決まらないので非常に難しかったと思います。
【一問一答】
Q. 問1
・硝酸は,工業的にはアンモニアを原料として次のように製造される。アンモニアを空気と混合し,白金触媒を用いて約800 ℃ に加熱して酸化物を生成する。冷却後,さらに酸化させた後に水と反応させて硝酸が合成される。この合成法は( A ) 法と呼ばれる。硝酸は強酸として働くほか,強い酸化剤としても働く。銅や銀を酸化して溶かし,濃硝酸では主に( B ) が,希硝酸では主に( C ) が発生する。一方,鉄やアルミニウムは濃硝酸には溶けず,( D )
と呼ばれる状態になる。
・食品に含まれるタンパク質は脂質、炭水化物(糖類)とともに( E )と呼ばれる。
A~Eの空欄に当てはまる適切な語句または化合物名を答えよ。
Q. 問3
窒素と水素からアンモニアを合成する反応は可逆反応であり,熱化学方程式は式(1)で表される。
N2(気体)+ 3H2 (気体)= 2NH3 (気体)+ 92 kJ (1)
ルシャトリエの原理に基づくと,アンモニアの生成率を高めるためには,( ア )の条件にすることが望ましい。
( ア )に当てはまる語句を記せ。
Q. 問4
窒素と水素からアンモニアを合成する反応は可逆反応であり,熱化学方程式は式(1)で表される。
N2(気体)+ 3H2 (気体)= 2NH3 (気体)+ 92 kJ (1)
工業的には,アンモニアを効率的に大量生産するために,触媒を用いて,温度400~600 ℃,圧力2×107~5×107 Paの条件で合成が行われている。
この条件で合成を行う理由を述べよ。
Q. 問5
排ガス中にアンモニアを注入し,高温の反応器内に据え付けられた二酸化チタンTiO2を主成分とする触媒上でNOxを還元させる。このとき,酸素も反応に関与し,窒素と水(水蒸気)に変換される。これをアンモニア選択接触還元法という。
二酸化窒素をアンモニア選択接触還元法によって処理したときの反応式を示せ。
Q. 問6
硫酸アンモニウムに水酸化ナトリウムを加えて加熱し,気体を発生させた反応の反応式を示せ。
—-↑ 問題1 —-
—-↓ 問題2 —-
問題2はタンパク質、有機化学に関する出題です。いろいろな条件の場合に、尿試験紙の判定結果がどのようになるかを考えて答える思考力を試す問題もあります。
思考力を試す問題ですが化学の知識があれば解答できる内容です。
Q. 問1
・尿中に出現するほとんどのタンパク質の等電点は3.0よりも高い。pH3.0の時、尿中のタンパク質を構成する( a )基は( b )の電荷を有するようになる。
・膀胱炎などの原因となる尿路(尿が通る管)の感染症では,尿中の細菌によってタンパク質由来の硝酸塩が( c )され,亜硝酸塩が生成される。
空欄a,b,c に当てはまる適切な語句を書け。
Q. 問2
細菌によって尿中の尿素が分解されるとpHはどうなるか
Q. 問4
尿中亜硝酸塩の検査に使われる試薬として下記の二つの化合物(a),(b)が用いられる。まず,化合物(a)が亜硝酸塩由来の亜硝酸イオンと反応し,生成した化合物が化合物(b)と反応して,最終的な生成物は着色した。化合物(b)が関与する反応名を示し,最終生成物の構造式を書け。ただし,反応の際,化合物(b)は下図の矢印(↓)の箇所が置換されるものとする。
Q. 問5
酢酸カルシウムを熱分解したときの反応式を書け。
—-↑ 問題2 —-
—-↓ 問題3 —-
問題3は酵素の反応に関する問題です。
問題文には
E+S ⇄ ES → E+P
という見たことがあるような反応式が書いてあります。
反応速度が最大になるときなど、標準的な問題集に載っている問題ですので解答しやすかったのではないでしょうか。
ほとんどの問題は反応速度に関するもので、酵素の問題というよりは理論化学の問題です。
Q. 問1
酵素が働きかける物質を基質といい,特定の基質にだけ作用する性質を酵素の( a )という。働きが活発になる条件は酵素によって異なり,触媒作用が最大になる温度のことを( b ),触媒作用が最大になるpH のことを( c )という。
a,b,c に当てはまる適切な語句を記せ。
—-↑ 問題3 —-