必要であれば,原子量として次の値を使え。
H: ., C: , O: , Na: , Cl: , K: , Ca:
Ⅰ
(配点 )[ ]と[ ]の文を読み,( )〜( )の問いに答えよ。数値での解答は,有効数字 桁で 示せ。
[ ] ある温度で液体と平衡状態にある気体の圧力を,その温度における ア という。
純粋な液体は一定温度で一定の ア を示すが,その液体に不揮発性の物質を溶かすと,
蒸気圧は イ なる。そのため,溶液の蒸気圧が . × Paになる温度,つまり ウ は,純粋な溶媒の ウ より高くなる。この度合いは,溶質が不揮発性かつ 非電解質である希薄溶液の場合,溶質の種類に関係なく溶液の エ に比例する。
( ) ア 〜 エ にあてはまる語句を解答群 より選び,番号で記せ。
① 飽和蒸気圧 ② 浸透圧 ③ 高く
④ 低く ⑤ 沸点 ⑥ 融点
⑦ 質量パーセント濃度 ⑧ 質量モル濃度 ⑨ 密度 解答群
化 学
化学(工学部・ロボティクス&デザイン工学部・情報科学部)
[ ] 図 は,①純粋な水と ②ある不揮発性の物質を溶かした水溶液を,徐々に冷却した時の それぞれの温度変化を示したものである。純粋な水の凝固点は ℃,モル凝固点降下は
.K・kg/molとせよ。
①純粋な水
②水溶液
冷却時間
〔℃〕
温度
図
( ) 図 に示される曲線を何と呼ぶか。
( ) 純粋な水が )凝固し始める点 および )凝固が完了する点をそれぞれA〜Eで 示せ。
( ) A,B,F,G,H,Iの温度をそれぞれTA,TB,TF,TG,TH,TI〔℃〕とし,水溶液 の凝固点降下度Δt を文字式で記せ。
( ) 溶液を冷却していくと,凝固点以下になってもすぐには凝固しない。この状態のことを 何と呼ぶか。
( ) 以下の 種類の水溶液をつくった。ただし,電解質は完全に電離するものとする。
水溶液 :純水 gにスクロース . molが溶解した水溶液 水溶液 :純水 gに塩化ナトリウム .gが溶解した水溶液 水溶液 :純水 gに塩化カルシウム .gが溶解した水溶液
)水溶液 および )水溶液 の質量モル濃度はそれぞれ何mol/kgか。
)水溶液 の凝固点は何℃か。
)水溶液 の凝固点は何℃か。
Ⅱ
(配点 )[ ]と[ ]の文章を読み,( )〜( )の問いに答えよ。
[ ] 油脂は,高級脂肪酸と
ⅰ),, プロパントリオール(グリセリン)のエステルであり,
動物の体内や植物の種子などに広く分布する。天然の油脂を構成する脂肪酸の炭素数は偶数で,
と のものが多い。油脂を構成する脂肪酸には,C=C結合をもつ不飽和脂肪酸と,
C=C結合をもたない飽和脂肪酸がある。
油脂に水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱すると,油脂はけん化されて,グリセリンと
ⅱ)脂肪酸のナトリウム塩を生じる。脂肪酸のナトリウム塩は,弱酸と強塩基の塩であり,
その水溶液は ア 性を示す。このため,羊毛や絹などの動物性繊維の洗濯には使えない。
また,硬水中で使用すると,水に不溶性の塩をつくるため,洗浄力を失う。
( ) 下線部ⅰ)の化合物の構造式を記せ。
( ) 下線部ⅱ)を一般に何と呼ぶか。
( ) 炭素数が でC=C結合を つもつリノール酸の分子量を求めよ。
( ) ある油脂に水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱すると,リノール酸のナトリウム塩と 下線部ⅰ)の化合物が得られた。
)この油脂の分子量を求めよ。
)けん化価は .gの油脂をけん化するのに必要な水酸化カリウムの質量をmg単位 で表した数値と定義される。この油脂のけん化価を整数で求めよ。
( ) ア にあてはまる適切な語句を解答群 から選び,番号で記せ。
① 強塩基 ② 強酸 ③ 弱塩基 ④ 弱酸 解答群
( ) マグネシウムイオンを含む硬水中にラウリン酸のナトリウム塩(C11H23COONa)を 加えると,水に不溶性の塩を生じる。このとき起こる反応を化学反応式で記せ。
[ ] プラスチックは,熱や圧力を加えると変形し,熱や圧力を除いても変形がそのまま残る 性質をもつ。このような性質を可塑性という。
ⅲ)塩化ビニルやスチレンのようなビニル基を もつ化合物は, イ 重合によって高分子化合物になる。このようなビニル系の樹脂は,
熱を加えるとやわらかくなり,冷やすと再び固くなる性質をもつ熱可塑性樹脂とよばれる。
ポリスチレンは,透明でかたく,着色性にすぐれ,電気絶縁性が高い。
ⅳ)ポリメタクリル酸 メチルは,透明なガラス状の樹脂であり,風防ガラスや建築材料などに使われる。
( ) イ にあてはまる適切な語句を解答群 から選び,番号で記せ。
① 開環 ② 縮合 ③ 付加 ④ 脱離 解答群
( ) 下線部ⅲ)の化合物の構造式を記せ。
( ) 下線部ⅳ)の化合物について
)繰り返し単位の構造式を記せ。
)平均分子量が のときの平均重合度を整数で求めよ。
Ⅲ
(配点 )フッ素,塩素,臭素,ヨウ素の 種類のハロゲンに関する次の文を読み( )〜( )の問い に答えよ。
周期表の a 族に属する元素は,ハロゲンと呼ばれる。ハロゲンの原子は b 個 の価電子をもち, c 価の陰イオンになりやすい。ハロゲンの単体はすべて d 原子分子であり,いずれも ア 色で強い毒性をもつ。また,他の物質から イ を奪う 力が大きいので,酸化力が強い。酸化力は原子番号が ウ ほど強く,単体の融点や沸点は 原子番号が エ ほど高い。
ハロゲンは,非金属元素とは共有結合をつくり,金属元素とはイオン結合をつくる。ハロゲン 化水素は,常温において刺激臭をもつ気体であり,いずれも オ 色である。また,水に よく溶け,
ⅰ)水溶液は酸性を示す。
ⅱ)フッ化水素は,ホタル石(主成分はフッ化カルシウム)に 濃硫酸を加えて,加熱してつくる。
( ) a 〜 d にあてはまる数字を記せ。
( ) ア 〜 オ にあてはまる適切な語句を解答群 から選び,番号で記せ。
① 有 ② 無 ③ 陽子 ④ 中性子
⑤ 電子 ⑥ 大きい ⑦ 小さい 解答群
( ) ハロゲンの単体には,常温・常圧で液体のものがある。その単体を化学式で記せ。
( ) フッ素の単体は,水と激しく反応して,酸素を発生する。
)この反応を化学反応式で記せ。
)この反応において,フッ素原子の酸化数はどのように変化するか。例 にならって記せ。
例 + → −
( ) 塩化水素を電子式で記せ。
( ) 下線部ⅰ)において,水溶液が最も弱い酸性を示すハロゲン化水素は何か。化学式を記せ。
( ) 下線部ⅱ)で起こる反応を化学反応式で記せ。
( ) 塩素の単体は,熱したナトリウムと激しく反応して塩化ナトリウムを生じる。この反応を 化学反応式で記せ。