化学（工学部・ロボティクス＆デザイン工学部・情報科学部）
必要であれば，原子量として次の値を使え。
H： ．， C： ， N： ， O： ， Na：
Ⅰ
（配点 ）食酢中の酸の濃度を求めるために，以下に示す実験Ⅰおよび実験Ⅱを行った。（ ）〜（ ） の問いに答えよ。数値での解答は，有効数字 桁で示せ。ただし，食酢中の酸はすべて酢酸とする。
【実験Ⅰ】
（ⅰ） シュウ酸二水和物H2C2O4・H2Oを正確に ａ gはかり取り，純水に溶かして，
濃度が ． mol／Lのシュウ酸水溶液を mLつくった。
（ⅱ） 約 gの水酸化ナトリウムを純水に溶かして mLの水溶液をつくった。
（ⅲ）（ⅰ）でつくったシュウ酸水溶液 ．mLを ア で正確にはかり取り， イ に入れた。 ウ を指示薬として用い，（ⅱ）でつくった水酸化ナトリウム水溶液を
エ を用いて滴下すると，中和点までに ．mLを要した。
【実験Ⅱ】
食酢（密度 ． g／mL）を正確に ． 倍に薄めた水溶液をつくり，その ．mLを実験Ⅰで 濃度を求めた水酸化ナトリウム水溶液を用いて滴定すると，中和点までに ．mLを要した。
（ ） ａ にあてはまる数字を記せ。
（ ） ア 〜 エ にあてはまる最も適切な語句を解答群 から選び，番号を記せ。
① メスシリンダー ② ビュレット ③ メスフラスコ
④ こまごめピペット ⑤ コニカルビーカー ⑥ 電子天びん
⑦ ホールピペット ⑧ 分液漏斗 ⑨ フェノールフタレイン
⑩ メチルオレンジ 解答群
（ ） 実験Ⅰの（ⅲ）で起こるシュウ酸水溶液と水酸化ナトリウム水溶液との中和反応を化学 反応式で記せ。
（ ） 水酸化ナトリウム水溶液のモル濃度は何mol／Lか。
（ ） 実験Ⅱにおいて，薄める前の食酢中に含まれていた酢酸のモル濃度は何mol／Lか。
（ ） 実験Ⅱにおいて，薄める前の食酢中に含まれていた酢酸の質量パーセント濃度は何％か。
化 学
― ―
（
（ ） ℃， ． mol／Lの酢酸水溶液のpHが ． のとき，
）水素イオン濃度は何mol／Lか。
）酢酸の電離度を求めよ。
（ ） 酢酸水溶液に関する記述として誤っているものを解答群 からすべて選び，番号を記せ。
① 刺激臭がある。
② 無色の液体である。
③ 電気を通す。
④ 赤色リトマス紙を青く変色させる。
⑤ 水で薄めていくと電離度が小さくなる。
解答群
Ⅱ
（配点 ）次の文章を読み，（ ）〜（ ）の問いに答えよ。数値での解答は，有効数字 桁で示せ。
アミノ酸は，タンパク質を構成する成分で，分子内にアミノ基とカルボキシ基をもつ化合物の 総称である。アミノ基とカルボキシ基が同一の炭素原子に結合しているアミノ酸を，α アミノ 酸という。α アミノ酸は一般式H2N−CH（R）−COOHで表され，置換基Rの違いに よ っ て それぞれ固有の名称がつけられている。グリシン以外のα アミノ酸は ア 炭素原子を もつので，光学異性体が存在する。
アミノ酸は分子内に塩基性のアミノ基と酸性のカルボキシ基をもち，水溶液中では電離した 構造をとるため，pHによっては，一分子中に異なる電荷をもつ イ イオンとなる。
ⅰ）アミノ酸の水溶液を電気泳動させると，アミノ酸の電荷によって陽極側，または陰極側に 移動する。pHが小さい水溶液中ではアミノ酸は Ａ になっているので Ｂ 側へ，
pHが大きい水溶液中ではアミノ酸は Ｃ になっているので Ｄ 側へ移動する。
どちらの極へも移動しないときのpHをそのアミノ酸の等電点という。
アミノ酸にアルコールを作用させると，カルボキシ基がエステル化され，酸としての性質を 失う。一方，アミノ酸に無水酢酸を作用させると，アミノ基がアセチル化され，塩基としての 性質を失う。
（ ） ア および イ に適当な語句を記せ。
（ ） Ａ 〜 Ｄ にあてはまる適切な語句を解答群 から選び，番号を記せ。
① 陽極 ② 陰極 ③ 陽イオン ④ 陰イオン 解答群
（ ） 下線部ⅰ）について，
）陽極側に移動するグリシンのイオンを構造式で記せ。
）等電点でのグリシンのイオンを構造式で記せ。
（ ） グリシンとメタノールの反応により生成する化合物を構造式で記せ。
（ ） グリシンと無水酢酸の反応により生成する化合物を構造式で記せ。
― ―
（
（ ） 図 は，D体のアラニンの構造式を示している。図 を参考にその鏡像異性体である L体を構造式で記せ。
COOH
C CH3 H
NH2 図
（ ） タンパク質はα アミノ酸分子が多数縮合したポリペプチドである。ある食品 ．gを 分解したところ ． gのアンモニアが発生した。アンモニアの窒素は，すべてタンパク質 から生じたものとして，この食品に含まれるタンパク質の量を質量パーセントで求めよ。
ただし，タンパク質に含まれる窒素の量は，質量パーセントで ％とする。
Ⅲ
（配点 ）次の文を読み，（ ）〜（ ）の問いに答えよ。なお，気体は理想気体とする。
二酸化窒素NO2は，刺激臭をもつ ア の気体で，水に溶け イ 。
ⅰ）NO2は，
銅Cuに濃硝酸を反応させると発生し， ウ で捕集される。また，
ⅱ）NO2を水に吸収さ せると硝酸と一酸化窒素が生成する。
NO2は，式（Ａ）で表される四酸化 二 窒 素N2O4と の 平 衡 状 態 で 存 在 す る。い ま，物 質 量 n〔mol〕の気体のNO2を内容積V〔L〕の密閉容器に入れ，温度T〔K〕に保ったところ平衡に達した。
このとき生成した気体のN2O4は〔x mol〕であった。
NO2 N2O4 …（Ａ）
（ ） ア 〜 ウ 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 緑白色 ② 赤褐色 ③ 深青色 ④ にくい
⑤ やすい ⑥ 上方置換 ⑦ 下方置換 ⑧ 水上置換 解答群
（ ） 下線部ⅰ）で起こる反応を化学反応式で記せ。
（ ） 下線部ⅱ）で起こる反応を化学反応式で記せ。
（ ） 式（Ａ）の平衡状態において，V〔L〕とT〔K〕を一定としたとき，
）NO2 および ）N2O4のモル濃度をn，x，およびV を用いて文字式で表せ。
）濃度平衡定数Kcをn，x，およびV を含む文字式で表せ。
）NO2お よ びN2O4の 分 圧 を そ れ ぞ れPNO
2とPN
2O4と し，圧 平 衡 定 数KpをPNO
2と PN
2O4を用いて表せ。
）KcをKp，気体定数R，およびT を含む文字式で表せ。
（ ） molの気体のNO2から molの気体のN2O4が生成するとき， kJの熱量が発生する。
この反応を熱化学方程式で記せ。
（ ） 式（Ａ）で表される平衡状態において，V〔L〕を一定に保ち，温度をT〔K〕からT′〔K〕に 上げたところ濃度平衡定数がKcからKc′の新たな平衡状態に達した。Kc′はKcに比べて，
大きいか，小さいか。
― ―
（
