Quimica模試【２０１８年９月２日】

１．次のa〜dに当てはまるものを，それぞれの解答群のうちから一つずつ選べ。

a　原子番号12の原子が電子を2個失ってできるイオンと，同じ数の電子をもつ原子。

b　原子またはイオンの電子配置が同じものの組合せ。

c　共有電子対の数が最も多い分子。

d　32個の中性子数をもつ原子。

２．次の文中の「酸素」が元素ではなく単体を指しているものはどれか。

３．室温で液体の物質Xの沸点は，90°C以下である。このXの分子量を測定するため，①〜⑥の実験を行った。次の問いに答えよ。気体定数 R=8.31✕10³ (L・Pa/K・mol)

① 図中のアルミ箔，フラスコ，輪ゴムの質量をはかると，237.6gであった。
② フラスコにXを5.0mL入れた。
③ 図のようにフラスコの口を針穴をあけたアルミ箔と輪ゴムを用いてフタをし，沸騰水中にできるだけ深く浸した。
④ Xが全部気化したことを確かめた。このとき，大気圧は1.01✕10⁵Paであった。
⑤ フラスコを取り出して放冷後，外側の水をふき取り質量をはかると240.1gであった。
⑥ 次にフラスコに水を満たし，その水の体積をはかると1320mLであった。
上の実験結果から，Xの分子量を有効数字3桁で求めよ。ただし，この液体の室温での蒸気圧は無視できるものとする。

４．次の(a)，(b)に適する数値を有効数字3桁で記入せよ。
27°C，1.0✕10⁵Paの窒素は，水1Lにつき14mL溶ける。温度を27°Cに保ったまま，窒素の圧力を2.0✕10⁵Paにすると，水2.0Lに溶け得る窒素の質量は( a )mgとなり，その体積は27°C，2.0✕10⁵Paのもとでは，( b )mLである。N=14

５．次の文章を読み，(1)〜(4)に答えよ。ただし，解答は有効数字2桁で記せ。
　0.70molの二酸化硫黄SO₂と0.30molの酸素の混合気体を，27°C，1.0✕10⁵Paで体積一定の密閉容器に入れて327°Cに加熱したところ，三酸化硫黄SO₃が生成して次式のような平衡状態となった。
2SO₂(気) + O₂(気) ⇄ 2SO₃(気)
(1) 平衡状態になったとき，三酸化硫黄が0.20mol生じていた。この容器の体積は何Lか。 また，このときの容器内の圧力は何Paか。
(2) この反応の平衡定数Kcは何L/molか。
(3) この反応の圧平衡定数Kpは何/Paか
(4) 容器の体積と温度を変えずに，容器内に酸素を加えたところ，三酸化硫黄の量が0.40 molで再び平衡状態になった。加えた酸素の物質量は何molか。

６．次の(1)〜(10)に示した記述に最も適切な化合物をそれぞれの選択肢の中から選べ。
(1) 水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えると緑灰色の沈殿が生じる。また，水溶液にヘキサシアノ鉄(Ⅲ)酸カリウム水溶液を加えると濃青色の沈殿が生じる。

(2) 水溶液にアンモニア水を加えると褐色の沈殿が生じる。この沈殿はさらにアンモニア水を加えると溶ける。

(3) 水溶液にアンモニア水を加えると青白色の沈殿が生じる。この沈殿はさらにアンモニア水を加えると深青色溶液となって溶ける。

(4) 水溶液に希塩酸を加えると白色沈殿が生じる。この沈殿は熱湯に溶ける。また，水溶液にクロム酸カリウム水溶液を加えると黄色の沈殿が生じる。

(5) 水溶液の炎色反応は黄緑色を呈する。また，水溶液に炭酸アンモニウム水溶液を加えると白色の沈殿が生じる。

(6) 水溶液に炭酸ガスを吹き込むと白色沈殿が生じるが，この沈殿はさらに炭酸ガスを吹き込むと溶けて透明な溶液になる。

(7) 固体に希塩酸を加えるとガスを発生して次第に溶ける。発生したガスは空気より軽く空気と混合して点火すると爆発する。

(8) 固体は水酸化ナトリウム水溶液にも，希塩酸にも溶ける。固体を水酸化ナトリウム水溶液に溶かした後，この水溶液に硫化水素ガスを吹き込んでも硫化物の沈殿は生じない。

(9) 水溶液に塩化バリウム水溶液を加えると白色沈殿が生じる。この沈殿は熱湯に溶けない。また，塩酸を加えても溶けない。

(10) 水溶液を硫酸酸性として過マンガン酸カリウム水溶液を滴下すると過マンガン酸カリウム水溶液の赤紫色が消える。

７．アルケンはオゾンO₃によって次の式のように酸化される。アルケンA〜D，および，それらのオゾン分解物E〜Gに関する文(a)〜(g)を読んで，問いに答えよ。ただし，反応はすべて完全に進んだものとする。

(a) 1molのアルケンAをオゾンにより酸化すると，2molの化合物Eが生じる。
(b) 1molのアルケンBをオゾンにより酸化すると，1molの化合物Eと1molの化合物Fが生じる。
(c) 1molのアルケンCをオゾンにより酸化すると，2molの化合物Fが生じる。
(d) 1molのアルケンDをオゾンにより酸化すると，2molの化合物Gが生じる。
(e) 1molの化合物Eを過マンガン酸カリウムを用いて完全に酸化すると，1molの二酸化炭素と1molの水が生じる。
(f) 化合物Fは，二クロム酸カリウムを用いてエタノールをおだやかに酸化しても得られる。
(g) 化合物Gは，2-プロパノールを酸化しても得られる。
(1) 文(a)〜(g)から考えられるアルケンA〜Dの化学式として，最も適切なものを解答群からそれぞれ選べ。
(ア) CH₂=CH₂　(イ) CH₂=CHCH₃　(ウ) CH₂=CHCH₂CH₃　(エ) CH₂=C(CH₃)₂
(オ) CH₃CH=CHCH₃　(カ) CH₃CH=CHCH₂CH₃　(キ) CH₃CH=C(CH₃)₂　
(ク) CH₃CH₂CH=CHCH₂CH₃　(ケ) CH₃CH₂CH=C(CH₃)₂　(コ) (CH₃)₂C=C(CH₃)₂　
例）A:ウ

(2) 文(a)〜(g)から考えられる化合物E〜Gの化学式として最も適切なものを解答群から選べ。
(ア) HCHO　(イ) CH₃CHO　(ウ) CH₃CH₂CHO　(エ) CH₃COCH₃
例）E:ウ

(3) アルケンA〜Dのうち，幾何異性体が存在する化合物を選べ。

(4) 化合物E〜Gのうち，フェーリング液を還元する化合物を選べ。

８．テトラペプチドAは，下表に示したα-アミノ酸のうちの互いに異なる4つが直鎖状に縮合したものである。(ⅰ)Aに水酸化ナトリウム水溶液を加えて塩基性にした後，硫酸銅(Ⅱ)水溶液を少量加えると赤紫色を示した。またAを部分的に加水分解したところ，3種類のジペプチドB，CおよびDが得られた。BとCのそれぞれの水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱し，酢酸で中和した後，酢酸鉛(Ⅱ)の水溶液を加えると，いずれも硫黄の存在を示す黒色沈殿が生じた。CとDのそれぞれに，(ⅱ)濃硝酸を加えて熱した後，アンモニア水を加えて塩基性にすると，いずれも橙黄色を示した。Dを加水分解したところ，不斉炭素原子をもたないアミノ酸が含まれていることがわかった。さらにAを完全に加水分解したところ，アミノ基を2個もつ塩基性アミノ酸が含まれていることがわかった。

(1) 下線部(ⅰ)，(ⅱ)に当てはまる呈色反応の名称を記せ。

(2) テトラペプチドAの分子量を有効数字3桁で記せ。

(4) テトラペプチドAに含まれるアミノ酸は，どのような順序で結合していると考えられるか。適切なものを次から1つ選べ。