【一問一答】高校化学のよく出る問題｜共通テスト・センター試験過去問類似問題

2026年6月17日2026年7月4日

最大10年分の公立高校入試の類似過去問70,487件収録

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大学入学共通テスト・センター試験の過去問を分析し、化学でよく出るポイントを一問一答形式でまとめました。本ページでは 物質の構成と化学結合・物質の状態と平衡・物質の変化（酸塩基・酸化還元）・無機物質・有機化合物・高分子化合物 の頻出問題（全500問）を収録しています。選択肢から答えを選び、解説で知識を定着させましょう。共通テスト・定期テスト対策にご活用ください。

化学の一問一答（共通テスト・センター過去問）

センター試験(2004年)類似

昇華性物質

Q51 物質の結晶構造と昇華性に関する記述として、最も適切なものはどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

ヨウ素のような分子結晶は、分子間力が弱いため昇華しやすい。

昇華は、固体内部の粒子が熱運動によって結晶から離脱し、気体になる現象である。分子結晶であるヨウ素は、分子間力が弱いため比較的容易に気体分子として放出される。これに対し、共有結合結晶、イオン結晶、金属結晶は、それぞれ共有結合、イオン結合、金属結合という非常に強い結合で粒子が結びついているため、常温・常圧で昇華することはほとんどない。

センター試験(2007年)類似

単体

Q52 次の物質のうち、単体として分類されるものはどれか。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

オゾン

単体とは一種類の元素からなる物質である。オゾンは酸素元素のみから構成されるため単体である。メタンは炭素と水素、二酸化炭素は炭素と酸素、塩化ナトリウムはナトリウムと塩素というように、それぞれ二種類以上の元素から構成されているため化合物に分類される。

センター試験(2011年)類似

単結合

Q53 分子内に含まれる単結合の数が最も多いものはどれか。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

トリクロロメタン

トリクロロメタン（CHCl3）は、炭素原子を中心に水素原子と3つの塩素原子が結合しており、すべて単結合であるため計4つの単結合を持つ。一方、アセチレン（C2H2）は炭素間に三重結合、エチレン（C2H4）は二重結合、二酸化炭素（CO2）は2つの二重結合を含んでおり、これらはトリクロロメタンよりも単結合の数が少ない。

センター試験(2004年)類似

面心立方格子

Q54 モル質量Wの金属が面心立方格子を形成しており、単位格子の一辺の長さがa、密度がdであるとき、アボガドロ定数NAを表す式として正しいものはどれか。ただし、原子4個の質量は4W/NAと表される。

★★★★ 難問具体例正答率 —

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✅ 正解

NA = 4W / (a^3 * d)

密度dは単位格子の質量を体積で割った値である。単位格子の体積はa^3であり、含まれる原子4個の質量は4W/NAである。したがって、d = (4W/NA) / a^3 という関係式が成り立つ。この式をアボガドロ定数NAについて解くと、NA = 4W / (a^3 * d) となる。

センター試験(2006年)類似

共有結合結晶

Q55 ダイヤモンドの結晶構造に関する記述として最も適当なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

炭素原子が共有結合によって立体的に網目状に結合した共有結合結晶である。

ダイヤモンドは炭素原子のみが共有結合によって立体的に結合した共有結合結晶である。非常に硬く、融点が高いという特徴を持つ。一方、サファイアは酸化アルミニウムを主成分とするイオン結合性の結晶であり、ダイヤモンドとは結合様式が異なる。金属結晶や分子結晶の定義とも合致しない。

センター試験(2006年)類似

蒸留

Q56 海水から真水を得るために、水と溶存している塩類との沸点の差を利用して成分を分離する操作として最も適切なものはどれか。

★ やさしい基礎正答率 100%（1回）

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✅ 正解

蒸留

蒸留は、液体混合物を加熱して沸騰させ、発生した蒸気を冷却して再び液体として回収することで成分を分離する操作である。海水には塩化ナトリウムなどの塩類が溶けているが、これらは水よりもはるかに高い沸点を持つため、加熱して水のみを蒸発させ、それを冷却することで純粋な水を得ることができる。他の選択肢である電気分解は化学変化を伴う操作であり、昇華は固体から気体への変化、再結晶は溶解度の差を利用した精製法であるため、海水から水を得る操作としては適さない。

センター試験(2005年)類似

合金の融点

Q57 合金において、成分金属単体よりも融点が低くなる物理化学的な要因として最も適切なものはどれか。

★★★★ 難問背景正答率 —

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✅ 正解

結晶構造の乱れにより、固体から液体へ変化する際のエネルギー障壁が低下するため

純粋な金属結晶は規則正しい配列をしていますが、合金化して異種原子が混入すると、その配列に乱れが生じます。この結晶構造の乱れは、固体状態の安定性を相対的に低下させるため、融解に必要な熱エネルギーが単体の場合よりも小さくなります。この結果、合金は成分金属よりも低い温度で融解する現象が見られます。

共通テスト(2026年)類似

六方最密充填構造

Q58 六方最密充填構造の結晶格子において、頂点を含む特定の断面を考えた場合、その面上の原子配置について正しい説明はどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

断面には原子の中心が規則正しく配置されており、隣接する原子同士は互いに接している。

六方最密充填構造の結晶格子において、頂点を通る特定の断面を観察すると、原子の中心がその面上に配置されていることがわかる。最密充填構造の定義通り、隣接する原子同士は互いに接しており、その配置は結晶の対称性を反映して規則的である。断面を適切に選ぶことで、原子が密に並んでいる様子を幾何学的に確認することができる。

センター試験(2004年)類似

電子配置と周期表

Q59 原子番号9のフッ素、原子番号10のネオン、原子番号11のナトリウムの性質を比較したとき、正しい説明はどれか。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

ナトリウム原子が電子を1個失って生じるナトリウムイオンの電子配置は、ネオン原子の電子配置と等しい。

ナトリウム原子（原子番号11）は電子を1個失うと、電子数が10となりネオン（原子番号10）と同じ電子配置（K殻2、L殻8）をとる。フッ化物イオンも同様にネオンと同じ電子配置をとる。原子半径は同一周期では原子番号が大きいほど小さくなるため、フッ素が最も小さい。イオン化エネルギーは、原子番号が小さいほど、また最外殻電子が少ないほど小さくなる傾向がある。

センター試験(2012年)類似

酸塩基抽出

Q60 アニリン、サリチル酸、フェノールの混合物から、酸塩基抽出を用いて各成分を分離する操作として、最も適切な手順はどれか。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

塩酸を加えてアニリンを水層に抽出し、次に炭酸水素ナトリウム水溶液を加えてサリチル酸を水層に抽出し、最後に残ったフェノールを分離する。

酸塩基抽出では、化合物の酸性・塩基性の強さを利用して分離します。塩基性のアニリンは塩酸と反応して塩となり水層へ移動します。次に、強酸であるサリチル酸は弱酸の塩である炭酸水素ナトリウムと反応して水溶性の塩となり水層へ移動します。最後に残った弱酸のフェノールは、より強い酸である炭酸や塩酸が加えられた後でも有機層に残るため、段階的に分離が可能です。

センター試験(2006年)類似

同位体

Q61 自然界に存在する塩素の同位体として、質量数35の原子の存在比を75%、質量数37の原子の存在比を25%とした場合、塩素の平均原子量として正しい数値はどれか。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

35.5

平均原子量は各同位体の質量数にその存在比（存在割合）を乗じて合計することで求められる。計算式は 35×0.75 ＋ 37×0.25 となり、26.25 ＋ 9.25 ＝ 35.5 となる。同位体は陽子数が同じであるため化学的性質はほぼ等しいが、中性子数の違いにより質量数が異なるため、このように存在比を考慮した加重平均によって原子量が決定される。

センター試験(2005年)類似

電気陰性度と分子の極性

Q62 電気陰性度に関する記述として最も適当なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

電気陰性度は、原子が共有電子対を引きつける強さの尺度である。

電気陰性度は、共有結合において原子が電子を引きつける強さを相対的な数値で表したものである。周期表では右上のフッ素が最大となり、左下のセシウムなどが最小となる。同種の原子からなる二原子分子（H2やCl2など）では、電子を引きつける強さが等しいため、共有電子対の偏りは生じず無極性分子となる。

センター試験(2011年)類似

同素体の性質

Q63 炭素の同素体であるダイヤモンドとフラーレン、および黒鉛の構造と性質に関する記述として、誤っているものはどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

黒鉛は平面的な層状構造を持ち、層間には共有結合が働いている。

黒鉛の層内部の炭素原子同士は共有結合で結びついているが、層と層の間は共有結合ではなく、分子間力（ファンデルワールス力）によって引き合っている。そのため、層同士が滑りやすく、剥がれやすい性質を持つ。ダイヤモンドは全方向に共有結合が網目状に広がっているため非常に硬く、フラーレンはC60などに代表される閉じた球状の分子構造をとる。

センター試験(2005年)類似

電気陰性度と分子の極性

Q64 二酸化炭素分子（CO2）の極性に関する説明として正しいものはどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

炭素と酸素の間に極性結合があるが、分子全体は直線型であるため無極性である。

二酸化炭素は中心の炭素原子に対して2つの酸素原子が180度の角度で結合した直線型分子である。炭素と酸素の間には電気陰性度の差による結合の極性が存在するが、分子全体が対称な構造をしているため、それぞれの結合の極性が互いに打ち消し合い、分子全体としては無極性となる。

センター試験(2006年)類似

分子

Q65 非金属元素の原子が共有結合によって結びつき、独立した粒子として存在する物質を分子という。次の物質のうち、1分子を構成する原子の総数が4個であるものはどれか。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

アンモニア

分子を構成する原子の数は化学式から判断できる。メタン(CH4)は炭素原子1個と水素原子4個で計5個、アンモニア(NH3)は窒素原子1個と水素原子3個で計4個、塩化水素(HCl)は水素原子1個と塩素原子1個で計2個、酢酸(CH3COOH)は炭素原子2個、水素原子4個、酸素原子2個で計8個の原子からなる。したがって、原子の総数が4個であるのはアンモニアである。

センター試験(2005年)類似

合金の融点

Q66 二種類以上の金属を混ぜ合わせた合金が、成分金属単体と比較して示す一般的な性質として最も適切なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

成分金属単体よりも融点が低くなる

合金は、異なる原子が混ざり合うことで結晶構造に乱れが生じます。この構造の乱れにより、固体から液体へ相転移する際のエネルギー障壁が低下するため、単体金属よりも融点が低くなる性質があります。この特性は、電子部品の接合に用いられるハンダなど、特定の温度で溶かして加工する必要がある場面で広く利用されています。

共通テスト(2023年)類似

単結合のみからなる物質

Q67 分子内の化学結合に関する記述として、誤っているものはどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

塩化バリウムは共有結合のみからなる物質である。

塩化バリウム(BaCl2)は、バリウムイオン(Ba2+)と塩化物イオン(Cl-)が静電気的な引力であるイオン結合によって結びついたイオン結晶である。共有結合は原子間で電子対を共有する結合であり、メタンやアセチレン、二酸化炭素などの分子性物質に見られる特徴である。したがって、塩化バリウムを共有結合のみからなる物質とする記述は誤りである。

センター試験(2011年)類似

電子配置

Q68 第2周期の元素である電子数6、7、8、10の原子について、イオン化エネルギーの傾向に関する説明として正しいものはどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

電子数10の原子は、電子配置が安定しているため、イオン化エネルギーが最も大きい。

イオン化エネルギーは、原子から電子を1個取り去って陽イオンにするために必要なエネルギーである。同一周期では原子番号が大きくなるほど原子核の正電荷が増し、電子が強く引きつけられるため、一般にイオン化エネルギーは増加する。特に希ガスである電子数10のネオンは、閉殻構造という極めて安定な電子配置をとるため、電子を取り去るのに最大のエネルギーを要する。

センター試験(2009年)類似

イオン結晶の構成

Q69 イオン結晶の構成に関する記述として最も適当なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

イオン結晶は全体として電気的に中性であるため、陽イオンの総電荷と陰イオンの総電荷の絶対値は等しい。

イオン結晶は、陽イオンと陰イオンが静電気的な引力（イオン結合）によって規則正しく配列した物質である。結晶全体として電気的に中性を保つ必要があるため、陽イオンの持つ正の電荷の総和と、陰イオンの持つ負の電荷の総和の絶対値は等しくなる。そのため、イオンの価数に応じて構成比が決まり、必ずしも陽イオンと陰イオンの数が1対1になるとは限らない（例：塩化カルシウムではCa2+とCl-が1対2の比で存在する）。

センター試験(2005年)類似

共有結合

Q70 水素原子が共有結合によって水素分子を形成する際、各水素原子が目指す電子配置として正しいものはどれか。

★★ 基本背景正答率 —

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✅ 正解

ヘリウムと同じ電子配置

水素原子は原子番号1であり、電子を1個持つ。共有結合によってもう1個の電子を共有することで、合計2個の電子を持つ状態となる。これは原子番号2であるヘリウムの電子配置と同じであり、最外殻が満たされた安定な状態である。他の選択肢は水素原子が目指す電子数よりも多いため、水素分子の形成過程としては不適切である。

センター試験(2006年)類似

原子の構造と性質

Q71 原子の性質とイオン化に関する記述として正しいものはどれか。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

水素原子が電子を1個失うと、陽子そのものである水素イオンになる。

水素原子は陽子1個と電子1個からなり、電子を失うと陽子のみが残るため水素イオン（H+）となる。ハロゲンは最外殻電子が7個であり、電子を1個受け取って1価の陰イオンになりやすい性質を持つ。ヘリウムは最外殻が満たされているため、電子の授受を行わずイオンになりにくい。

センター試験(2005年)類似

イオン化エネルギー

Q72 原子から電子を1個取り去って、1価の陽イオンにするために必要な最小のエネルギーを何と呼ぶか。

★ やさしい基礎正答率 —

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✅ 正解

イオン化エネルギー

イオン化エネルギーは、気体状態の原子から電子を1個取り去り、1価の陽イオンにするために必要な最小のエネルギーを指す。この値が大きいほど電子を取り去るのが困難であることを意味し、原子の電子配置の安定性と密接に関係している。一方、電気陰性度は共有結合における電子の引きつけやすさの尺度であり、電子親和力は電子を受け取った際に放出されるエネルギーを指すため、これらは区別する必要がある。

センター試験(2011年)類似

電解質

Q73 水溶液中で電離し、電流を流す性質を持つ物質である電解質に該当するものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

サリチル酸

電解質とは、水溶液中でイオンに電離して電気を導く物質のことである。サリチル酸は分子内にカルボキシ基を持つ有機酸であり、水溶液中で電離して水素イオンを生じるため電解質に分類される。一方、エタノール、スクロース、酢酸エチルは分子性物質であり、水溶液中でイオンに電離しないため非電解質である。同様に、グリセリンやホルムアルデヒドも非電解質である。

センター試験(2011年)類似

典型元素

Q74 次の元素のうち、典型元素に分類されるものはどれか。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

アルミニウム (Al)

アルミニウムは周期表の13族に属する典型元素である。一方、鉄 (Fe) は8族、銅 (Cu) は11族、銀 (Ag) は11族に属しており、これらはすべて遷移元素に分類される。遷移元素は3族から11族に位置し、典型元素とは区別される。

センター試験(2013年)類似

同素体

Q75 同素体の定義として最も適切なものはどれか。

★ やさしい基礎正答率 —

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✅ 正解

同じ元素からなる単体で、構造や性質が異なるもの同士の関係

同素体とは、同一の元素からなる単体でありながら、結晶構造や結合様式の違いによって性質が異なる物質のペアを指す。例えば、リンの同素体には黄リンと赤リンがある。一方、原子番号が同じで中性子の数が異なる原子は同位体であり、分子式が同じで構造が異なる化合物は構造異性体である。これらは同素体とは区別される。

センター試験(2006年)類似

分子の形状

Q76 次の分子のうち、二酸化炭素と同様に直線形の構造をもつものはどれか。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

アセチレン

アセチレンは炭素原子同士が三重結合で結ばれており、直線形の構造をもつ分子である。二酸化炭素も同様に直線形である。一方、水は折れ線形、アンモニアは三角錐形であり、エチレンは炭素原子間に二重結合をもつ平面構造であるが、直線形ではない。

センター試験(2011年)類似

同素体の性質

Q77 同素体に関する記述として、最も適切なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

硫黄の同素体である斜方硫黄と単斜硫黄は、いずれも環状構造の分子からなる。

硫黄の同素体は、いずれもS8分子が環状に連なった構造をとる。ダイヤモンドは共有結合の結晶であり、自由電子が存在しないため電気を通さない。一方、黒鉛は層状構造で自由電子が存在するため電気伝導性がある。リンについては、黄リンは自然発火するが、赤リンは安定しており自然発火しない。また、オゾンは酸素分子に紫外線が照射されることで生成されるため、熱による生成という記述は誤りである。

共通テスト(2022年)類似

電子配置

Q78 原子の電子配置において、L殻に電子が収容されるための物理的・化学的な背景として最も適切な説明はどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

電子はエネルギーの低い状態から順に占有するため、K殻が満たされた後にL殻へ配置される

原子内の電子は、原子核に近いエネルギーの低い軌道から順に配置される性質がある。K殻は最もエネルギーが低く2個まで収容可能であり、ここが満たされると次にエネルギーの低いL殻に電子が配置される。この順序に従うことで、原子は全体として最も安定したエネルギー状態を保つことができる。

センター試験(2005年)類似

金属の熱伝導性

Q79 金属が優れた熱伝導性を示す主な理由として、最も適切なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

結晶構造内に存在する自由電子が熱エネルギーを運ぶため

金属の結晶内では、価電子が特定の原子に束縛されず、結晶全体を自由に移動できる自由電子として存在しています。この自由電子は熱エネルギーを効率的に伝達する役割を担っており、これが金属特有の高い熱伝導性の源泉となっています。電気伝導性も同様のメカニズムによるものであり、自由電子の存在が金属の物理的特性を決定づけています。

センター試験(2004年)類似

等電子構造

Q80 分子やイオンにおいて、構成する原子の総電子数が等しい状態を等電子構造という。メタン（CH4）と等電子構造の関係にある分子として最も適切なものはどれか。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

水（H2O）

等電子構造とは、分子やイオンに含まれる総電子数が等しい状態を指す。メタン（CH4）の総電子数は、炭素原子の6個と水素原子4個の合計で10個である。選択肢のうち、水（H2O）は酸素原子の8個と水素原子2個の合計で10個となり、メタンと総電子数が等しい。一方、一酸化炭素は14個、一酸化窒素は15個、塩化水素は18個の総電子数を持つため、これらはメタンと等電子構造ではない。

センター試験(2004年)類似

分子結晶とイオン結晶

Q81 分子結晶とイオン結晶の性質の違いに関する記述として誤っているものはどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

イオン結晶は固体状態で電気をよく導く性質がある。

イオン結晶は固体状態ではイオンが結晶格子に固定されているため電気を導かないが、融解したり水に溶けたりするとイオンが自由に移動できるようになり、電気を導くようになる。分子結晶は分子間力が弱いため融点が低いものが多く、ドライアイスのように昇華するものも存在する。また、構成単位の違いにより、分子結晶は分子式、イオン結晶は組成式で表されるのが一般的である。

センター試験(2014年)類似

金属の性質

Q82 金属の電気伝導性に関する記述として、最も適切なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

銀は銅よりも電気伝導性が高い。

金属の電気伝導性は、自由電子の移動のしやすさによって決まる。銀は単体の金属の中で最も電気伝導性が高く、銅はそれに次ぐ高い値を示す。したがって、銅が最も高いとする記述は誤りである。金は耐食性に優れるため接点材料として用いられるが、電気伝導性そのものは銀や銅に劣る。アルミニウムは銅より伝導性は低いが、軽量で安価なため送電線に広く利用されている。

センター試験(2007年)類似

電子親和力

Q83 電子親和力に関する記述として最も適当なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

電子親和力とは、原子が電子を1個受け取って1価の陰イオンになるときに放出するエネルギーのことである。

電子親和力は、中性原子が電子を1個受け取って陰イオンになるときに放出されるエネルギーを指す。この値が大きいほど、電子を取り込んで安定な陰イオンになりやすいことを意味する。一方、原子から電子を取り去って陽イオンにする際に必要なエネルギーはイオン化エネルギーと呼ばれ、電子親和力とは定義が異なる。

センター試験(2005年)類似

価電子

Q84 原子の最も外側の電子殻に存在し、その原子の化学的性質を決定する重要な役割を果たす電子を何と呼ぶか。

★ やさしい基礎正答率 —

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✅ 正解

価電子

原子の電子殻のうち、最も外側にある電子殻を最外殻と呼び、そこに含まれる電子は化学結合や反応性に直接関与するため、価電子と呼ばれます。価電子の数は周期表の族と密接な関係があり、元素の化学的性質を決定づける最も重要な因子です。

センター試験(2014年)類似

炭素の同位体

Q85 炭素の同位体である炭素14原子において、陽子数と中性子数の比として正しいものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

3対4

原子番号は陽子数と等しく、炭素の場合は6である。質量数は陽子数と中性子数の和であるため、炭素14の中性子数は14から6を引いた8となる。したがって、陽子数6と中性子数8の比は6対8であり、これを簡約すると3対4となる。同位体は陽子数が同じで中性子数が異なる原子のグループを指す。

センター試験(2007年)類似

物理変化

Q86 化学物質の安全性に関連する以下の現象のうち、化学反応を伴わない物理変化のみで説明できるものはどれか。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

高温の油に水滴が混入した際に油が激しく飛散する現象

高温の油に水滴が混入して飛散するのは、水が急激に蒸発して体積が膨張する物理変化です。一方、塩素ガスの発生は酸化還元反応、酸化カルシウムの発熱は水和反応、爆発は急激な燃焼反応であり、これらはすべて化学反応です。化学変化では物質の組成が変化しますが、物理変化では物質の状態や形状が変化するのみであり、本件は水の状態変化に起因します。

センター試験(2004年)類似

電子配置と周期表

Q87 原子番号9のフッ素、原子番号10のネオン、原子番号11のナトリウムの電子配置に関する記述として、最も適当なものを次から選べ。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

フッ素原子はL殻に7個の電子を持ち、電子を1個受け取って安定な陰イオンになりやすい。

フッ素は最外殻電子が7個であり、あと1個で閉殻構造となるため陰イオンになりやすい。ネオンは希ガスであり、閉殻構造のため化学的に安定である。ナトリウムはM殻に電子を持つため第3周期である。イオン化エネルギーは、一般に同一周期では原子番号が大きいほど大きく、フッ素はこれらの中で最も大きい。したがって、最も小さいのはナトリウムである。

センター試験(2006年)類似

共有結合結晶

Q88 ダイヤモンドと結晶構造の分類が異なる物質として、最も適切なものはどれか。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

サファイア

ダイヤモンドは炭素原子のみからなる共有結合結晶である。二酸化ケイ素やケイ素も共有結合結晶に分類される。黒鉛も炭素原子のみからなるが、層状構造を持つ共有結合結晶である。これに対し、サファイアは酸化アルミニウムを主成分とするイオン結晶であり、結合様式が根本的に異なるため、この中では分類が異なる。

センター試験(2004年)類似

同素体

Q89 同素体に関する記述として、最も適切なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

同素体とは、同一元素からなる単体で、性質が異なるもののことである。

同素体とは、同一の元素からなる単体でありながら、原子の配列や結合様式が異なるために性質が異なるものを指す。赤リンと黄リン、斜方硫黄とゴム状硫黄、酸素とオゾン、ダイヤモンドと黒鉛などが代表例である。塩素と臭素はそれぞれ異なる元素の単体であるため、同素体の関係には該当しない。また、同位体は原子番号が同じで質量数が異なる原子同士の関係を指すため、ダイヤモンドと黒鉛の関係とは異なる。

センター試験(2007年)類似

電子親和力

Q90 原子が電子を受け取って陰イオンになる過程とエネルギーの変化について、正しい説明はどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

電子親和力が大きい原子ほど、電子を受け取って陰イオンになった際に放出されるエネルギーが大きい。

電子親和力は、電子を受け取る際に放出されるエネルギーの量として定義される。したがって、電子親和力が大きいほど、エネルギーをより多く放出して安定な状態へ移行するため、陰イオンになりやすい性質を持つ。イオン化エネルギーと混同せず、電子の受け取り（陰イオン化）と放出（エネルギー）の関係を正しく理解することが重要である。

センター試験(2006年)類似

イオン結晶

Q91 硫酸銅(II)の組成式として正しいものはどれか。

Q44 二酸化炭素と水素から一酸化炭素と水が生成する反応（CO2 + H2 ⇄ CO + H2O）において、正反応が吸熱反応である場合、温度を変化させたときの結果として正しいものはどれか。

Q5 ある2価の金属Mの硫酸塩の水和物 MSO4・7H2O 2.46 g を加熱して結晶水をすべて失わせたところ、無水物 MSO4 が 1.20 g 得られた。金属 M の原子量として最も適当な数値を、次のうちから一つ選べ。ただし、原子量は H = 1.0, O = 16, S = 32 とする。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

減少した質量 2.46 g – 1.20 g = 1.26 g は蒸発した結晶水の質量である。水の式量は 18 なので結晶水の物質量は 0.070 mol となる。組成式 MSO4・7H2O より、無水物 MSO4 と結晶水の物質量の比は 1 : 7 であるため、無水物の物質量は 0.010 mol である。無水物の式量は 1.20 / 0.010 = 120 となり、M + 32 + 16 * 4 = 120 より M = 24 と求められる。

センター試験(2008年)類似

電離度

Q6 濃度が0.036 mol/Lの酢酸水溶液において、水素イオン濃度が1.0×10^-3 mol/Lであるとき、この酢酸の電離度として最も適切な値はどれか。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

2.8×10^-2

電離度は、電離によって生じた水素イオン濃度を、元の酸のモル濃度で割ることで算出される。本問では(1.0×10^-3) / 0.036を計算する。0.036は3.6×10^-2であるため、1.0/3.6 × 10^-1となり、約0.277×10^-1、すなわち約2.8×10^-2となる。

センター試験(2004年)類似

水のイオン積

Q7 25℃における水のイオン積 Kw = [H+][OH-] の値として、最も適切なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

💡 答えを確認

✅ 正解

1.0 × 10^-14 mol^2/L^2

水のイオン積Kwは、純水や水溶液において水素イオン濃度[H+]と水酸化物イオン濃度[OH-]の積で表される。25℃において、この値は1.0 × 10^-14 mol^2/L^2であり、温度が一定であれば液性に関わらず一定の値をとる。単位は濃度同士の積であるため、mol^2/L^2となる。

センター試験(2004年)類似

鉛蓄電池の放電

Q8 鉛蓄電池の放電が進行しているときの電解液の状態について、正しい記述はどれか。

★★★ 標準基礎正答率 —

💡 答えを確認

✅ 正解

電解液中の硫酸イオン濃度は減少する。

鉛蓄電池の放電反応式は、負極でPb + SO4(2-) → PbSO4 + 2e-、正極でPbO2 + 4H+ + SO4(2-) + 2e- → PbSO4 + 2H2Oと表される。両極の反応を合わせると、硫酸(H2SO4)が消費されて水が生成されることがわかる。したがって、電解液中の硫酸イオン(SO4(2-))は消費されて減少するため、溶液の密度は低下する。

共通テスト(2021年)類似

反応式に基づく物質量の計算

Q9 化学反応式 2[Fe(C2O4)3]3- + 光 → 2[Fe(C2O4)2]2- + C2O4 2- + 2CO2 に基づき、1.0 mol の [Fe(C2O4)3]3- が完全に反応したときに生成する二酸化炭素の物質量は何 mol か。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

1.0 mol

化学反応式における係数は、反応に関与する各物質の物質量の比を表している。この反応式では、2 mol の [Fe(C2O4)3]3- が反応すると 2 mol の CO2 が生成される。したがって、物質量の比は 2:2 すなわち 1:1 となる。1.0 mol の [Fe(C2O4)3]3- が完全に反応する場合、生成する CO2 の物質量も 1.0 mol となる。反応式から量的関係を正しく読み取ることが重要である。

センター試験(2013年)類似

中和反応の熱量

Q10 中和熱に関する記述として最も適当なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

強酸と強塩基の中和反応では、生成する塩の種類に関わらず、水1モルあたり約56.5キロジュールである。

強酸と強塩基の中和反応は、実質的に水素イオンH+と水酸化物イオンOH-が反応して水H2Oが生成する反応であるため、酸や塩基の種類によらず中和熱は一定の値を示す。一方、弱酸や弱塩基が含まれる場合は、電離に必要な熱量（電離熱）が差し引かれるため、中和熱は56.5キロジュール毎モルよりも小さくなる。

センター試験(2004年)類似

モル質量

Q11 モル質量に関する記述として最も適切なものはどれか。

★ やさしい基礎正答率 —

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✅ 正解

物質1モルあたりの質量を指し、単位にはg/molが用いられる。

モル質量は、物質1モルあたりの質量として定義される物理量である。原子量や分子量、式量に単位のg/molを付したものと数値が一致する。物質の密度や体積とは直接的な定義上の関係はなく、物質の種類によって固有の値を持つ。

センター試験(2004年)類似

中和滴定

Q12 0.050 mol/L のシュウ酸水溶液 10.0 mL を正確に量り取り、濃度未知の水酸化ナトリウム水溶液で滴定したところ、中和点までに 10.0 mL を要した。次に、この水酸化ナトリウム水溶液を用いて、濃度未知の塩酸 20.0 mL を滴定したところ、中和点までに 10.0 mL を要した。この塩酸のモル濃度として最も適当な数値を、次のうちから一つ選べ。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

0.050 mol/L

シュウ酸は二価の酸、水酸化ナトリウムは一価の塩基である。中和の量的関係より、水酸化ナトリウム水溶液の濃度を C とすると、2 * 0.050 mol/L * 10.0 mL = 1 * C * 10.0 mL が成り立ち、C = 0.10 mol/L となる。次に、塩酸は一価の酸であるため、塩酸の濃度を C’ とすると、1 * C’ * 20.0 mL = 1 * 0.10 mol/L * 10.0 mL が成り立ち、C’ = 0.050 mol/L と求まる。

共通テスト(2026年)類似

緩衝液の平衡移動

Q13 緩衝液の定義として最も適切な記述はどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

弱酸とその共役塩基を共存させることで、少量の酸や塩基を加えてもpHの変化を小さく抑える溶液。

緩衝作用とは、外部から酸や塩基が加えられても、溶液中の水素イオン濃度をほぼ一定に保つ性質を指します。これは弱酸とその塩（共役塩基）が共存することで、酸が加えられたときは共役塩基が、塩基が加えられたときは弱酸がそれぞれ反応して中和し、pHの急激な変動を抑制する仕組みによって実現されます。

センター試験(2004年)類似

ファラデーの電気分解の法則

Q14 電気分解において、流れた電気量と電極で反応する物質の物質量との間に比例関係（ファラデーの電気分解の法則）が成り立つ理由を説明する記述として、最も適当なものはどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

電極で反応する物質の物質量は移動する電子の物質量に比例し、電子1 molが持つ電気量の絶対値はファラデー定数として常に一定だから。

電気分解における電極反応は、電子の授受を伴う酸化還元反応である。反応する物質の物質量は、回路を移動した電子の物質量と化学反応式の係数比によって決定される。電子1 molあたりの電気量はファラデー定数として一定であるため、流れた電気量と反応した物質の物質量は互いに比例する。

センター試験(2004年)類似

化学反応の量的関係

Q15 一酸化炭素が酸素と反応して二酸化炭素が生成する化学反応式 2CO + O2 → 2CO2 に基づき、一酸化炭素 28 mL を完全に反応させるために必要な酸素の最小体積は何 mL か。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

14 mL

化学反応式 2CO + O2 → 2CO2 において、反応する物質の係数比は CO : O2 = 2 : 1 である。アボガドロの法則により、同温・同圧下では気体の体積比は物質量の比と一致するため、一酸化炭素 28 mL に対して必要な酸素の体積は、その半分の 14 mL となる。化学反応における量的関係を正しく理解することが重要である。

共通テスト(2025年)類似

ヨウ化ナトリウムと過酸化水素の反応

Q16 ヨウ化ナトリウム水溶液に過酸化水素水を加える反応において、反応物と生成物の関係として正しいものはどれか。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

2I- + H2O2 + 2H+ → I2 + 2H2O

ヨウ化ナトリウム水溶液に過酸化水素と希硫酸を加えると、酸性条件下で過酸化水素が強力な酸化剤として機能します。ヨウ化物イオン I- は電子を放出してヨウ素 I2 になり、過酸化水素は水素イオン H+ を受け取って水 H2O になります。電荷と原子の数を合わせると、2I- + H2O2 + 2H+ → I2 + 2H2O という化学反応式が成立します。

センター試験(2004年)類似

生物化学的酸素要求量

Q17 生物化学的酸素要求量（BOD）に関する記述として最も適当なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

水中の有機物を好気性微生物が分解する際に消費される酸素の量である。

生物化学的酸素要求量（BOD）は、水中の有機汚濁物質を好気性微生物が酸化分解する過程で消費される酸素量を指す。この値が大きいほど、水中の有機物が多く、水質汚濁が進行していることを示す。なお、化学的に酸化する際に消費される酸素量は化学的酸素要求量（COD）と呼ばれ、BODとは定義が異なる。

共通テスト(2022年)類似

平均反応速度

Q18 ある化学反応において、アルケンAのモル濃度が1.0秒のときに8.0 × 10^-7 mol/Lであり、6.0秒のときに3.0 × 10^-7 mol/Lであった。この時間間隔におけるアルケンAの平均反応速度は何 mol/(L・s) か。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

1.0 × 10^-7 mol/(L・s)

平均反応速度は、反応物のモル濃度の時間変化量をその時間間隔で割ることで求められる。今回のケースでは、濃度の変化の絶対値は (8.0 – 3.0) × 10^-7 mol/L = 5.0 × 10^-7 mol/Lであり、時間間隔は (6.0 – 1.0) s = 5.0 sである。したがって、平均反応速度は (5.0 × 10^-7 mol/L) / 5.0 s = 1.0 × 10^-7 mol/(L・s) となる。

センター試験(2009年)類似

ファラデー定数

Q19 電気分解において、電流I[A]を時間t[秒]流したときに質量m[g]の銅が析出した。銅の原子量を64、アボガドロ数をNとするとき、電子1個が持つ電気量を表す式として正しいものはどれか。ただし、銅イオンは2価の陽イオンとして溶液中に存在するものとする。

★★★★ 難問具体例正答率 —

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✅ 正解

32tI/mN

析出した銅の物質量はm/64 molであり、銅イオンが銅原子になるには2電子が必要なため、流れた電子の物質量は2 × (m/64) = m/32 molとなる。流れた全電気量はIt Cであるから、電子1 molあたりの電気量（ファラデー定数）はIt / (m/32) = 32It/m C/molとなる。電子1個の電気量は、この値をアボガドロ数Nで割ることで求められ、32It/mN Cとなる。

共通テスト(2023年)類似

熱化学方程式

Q20 二酸化炭素とアンモニアから尿素と水が生成する反応式は CO2 + 2NH3 → CO(NH2)2 + H2O と表される。この反応における反応熱を求める際、ヘスの法則に基づき、生成物の生成熱の総和から反応物の生成熱の総和を引く計算を行う。この反応の反応熱として正しい値はどれか。ただし、二酸化炭素、アンモニア、尿素、水の生成熱をそれぞれ 394 kJ/mol, 46 kJ/mol, 333 kJ/mol, 286 kJ/mol とする。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

133 kJ/mol

ヘスの法則により、反応熱は生成物の生成熱の総和から反応物の生成熱の総和を引くことで求められる。生成物の生成熱の総和は (尿素の生成熱 333 kJ/mol + 水の生成熱 286 kJ/mol) = 619 kJ/mol である。一方、反応物の生成熱の総和は (二酸化炭素の生成熱 394 kJ/mol + 2 × アンモニアの生成熱 46 kJ/mol) = 486 kJ/mol となる。したがって、反応熱は 619 – 486 = 133 kJ/mol と算出される。

共通テスト(2024年)類似

吸熱反応のエネルギー図

Q21 硝酸アンモニウムが水に溶解する反応は吸熱反応である。この反応をエネルギー図で表す際、反応物と生成物のエネルギー関係として正しいものはどれか。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

固体と水の状態のエネルギーが、水溶液の状態のエネルギーよりも低い。

硝酸アンモニウムの溶解のように、周囲から熱を吸収する吸熱反応では、反応物（固体と水）のエネルギー状態よりも、生成物（水溶液）のエネルギー状態の方が高くなります。このエネルギー差分が周囲から吸収される熱量に相当します。したがって、エネルギー図上では反応物から生成物へ向かってエネルギーが上昇する構造になります。

センター試験(2006年)類似

中和熱

Q22 強酸である塩酸0.015 molと強塩基である水酸化ナトリウム0.005 molを混合したとき、中和反応によって発生する熱量は何kJか。ただし、強酸と強塩基の中和熱は56 kJ/molとする。

★★★ 標準具体例正答率 —

💡 答えを確認

✅ 正解

0.28 kJ

中和反応において生成する水の物質量は、反応した酸と塩基のうち少ない方の物質量によって決まります。本問では水酸化ナトリウムが0.005 molと少ないため、生成する水は0.005 molとなります。中和熱は水1 molが生成する際に発生する熱量であるため、発生熱量は56 kJ/mol × 0.005 mol = 0.28 kJと算出されます。中和反応は一般に発熱反応であり、系から熱が放出されます。

共通テスト(2021年)類似

沈殿滴定による反応率の算出

Q23 ある光化学反応において、反応後の溶液中に遊離したシュウ酸イオンをカルシウムイオンで完全に沈殿させ、乾燥後のシュウ酸カルシウム一水和物（式量146）の質量を測定したところ4.38 gであった。このとき、遊離したシュウ酸イオンの物質量は何molか。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

0.03 mol

シュウ酸カルシウム一水和物（CaC2O4・H2O）の式量は146である。得られた沈殿の質量4.38 gを式量146で割ると、4.38 / 146 = 0.03 molとなる。沈殿の組成比は1対1であるため、遊離したシュウ酸イオンの物質量も0.03 molと求められる。

センター試験(2006年)類似

塩酸の濃度計算

Q24 炭酸水素ナトリウムと塩酸の反応において、発生する二酸化炭素の質量が一定となる折れ曲がり点が示す化学的な意味として、最も適切なものはどれか。

★★ 基本背景正答率 —

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✅ 正解

塩酸と炭酸水素ナトリウムが過不足なく反応した点

中和滴定や沈殿生成反応と同様に、反応物の一方が使い果たされる点がグラフの折れ曲がり点となる。炭酸水素ナトリウムを加えていく実験において、ある一定量を超えると塩酸がすべて消費され、それ以上反応が進まなくなるため、二酸化炭素の発生量は一定となる。この点は両者が過不足なく反応した化学量論的な比率を示している。

センター試験(2004年)類似

酸性塩

Q25 酸性塩の液性に関する説明として、最も適当なものを次の中から一つ選べ。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

酸性塩の水溶液の液性は、酸の電離定数と塩基の電離定数の大小関係によって決まる。

酸性塩の液性は、塩を構成する酸と塩基の強弱に依存する。多価の酸の水素原子が残っているからといって必ず酸性になるわけではない。水溶液中では、残った水素イオンの電離と、陰イオンの加水分解が競合し、その平衡定数のバランスによって最終的な液性が決定される。そのため、一律に酸性であると断定することはできない。

共通テスト(2021年)類似

塩化ナトリウムの融解塩電解

Q26 塩化ナトリウムの融解塩電解に関する記述として、最も適当なものを次の中から一つ選べ。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

陰極ではナトリウムイオンが還元されてナトリウムが生成し、陽極では塩化物イオンが酸化されて塩素が発生する。

塩化ナトリウムの融解塩電解では、溶融状態のNa+とCl-が移動し、陰極でNa+が電子を受け取ってNaが生成し、陽極でCl-が電子を放出してCl2が発生する。水溶液の電気分解では、Na+よりも水分子の方が還元されやすいため、陰極では水素が発生し、ナトリウムは得られない。また、工業的な融解塩電解装置では、陰極に鉄、陽極に黒鉛を用いるのが一般的である。

センター試験(2012年)類似

中和滴定曲線

Q27 中和滴定において、pHメーターを用いて滴下量に対するpHの変化を測定し、中和滴定曲線を作成した。強塩基の水溶液に強酸の水溶液を滴下していくとき、中和点付近でpHが急激に変化する理由として最も適当なものを、次のうちから一つ選べ。

★★★★ 難問背景正答率 —

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✅ 正解

中和点付近では、水素イオンや水酸化物イオンの濃度自体が非常に小さいため、わずかな酸の追加で濃度が何桁も変化するから。

pHは水素イオン濃度の対数（-log10[H+]）で定義される。中和点付近では、水溶液中の水素イオンや水酸化物イオンの濃度が極めて低いため、わずかな量の酸や塩基を加えるだけで、これらのイオン濃度が10倍、100倍といった桁違いの割合で変化する。このため、対数スケールであるpHの値は中和点付近で急激に変化（pHジャンプ）することになる。

共通テスト(2026年)類似

水素原子の酸化数

Q28 水素原子の酸化数に関する記述として最も適当なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

水素原子は、金属元素と結合した水素化物においてマイナス1の酸化数をとる。

酸化数は原子の電子の偏りを表す指標である。水素は電気陰性度が非金属元素より小さいため、非金属元素と結合した化合物（水やアンモニアなど）ではプラス1となる。しかし、電気陰性度が水素より小さいアルカリ金属などの金属元素と結合した水素化物（水素化ナトリウムなど）では、水素が電子を引き寄せるためマイナス1の酸化数をとる。

センター試験(2012年)類似

ヘスの法則

Q29 酸化鉄(III) Fe2O3(固) と一酸化炭素 CO(気) から鉄 Fe(固) と二酸化炭素 CO2(気) が生成する反応式 Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 において、この反応の反応熱は何kJか。ただし、Fe2O3、CO、CO2の生成熱をそれぞれ824kJ/mol、111kJ/mol、394kJ/molとする。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

25kJ

反応熱は、生成物の生成熱の総和から反応物の生成熱の総和を引くことで求められる。この反応では、生成物はCO2が3mol、反応物はFe2O3が1molとCOが3molである。したがって、反応熱は (394kJ/mol × 3) – (824kJ/mol + 111kJ/mol × 3) = 1182 – (824 + 333) = 1182 – 1157 = 25kJ となる。

センター試験(2005年)類似

ダニエル電池の反応

Q30 ダニエル電池を一定時間放電させたとき、負極で0.65 gの亜鉛が溶け出した。このとき、正極で析出する銅の質量として最も近い値はどれか。ただし、Zn=65, Cu=64とする。

★★★★ 難問具体例正答率 —

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✅ 正解

0.64 g

負極の反応は Zn → Zn^2+ + 2e^- であり、正極の反応は Cu^2+ + 2e^- → Cu である。電子2モルが移動するごとに、亜鉛1モルが溶け出し、銅1モルが析出する。亜鉛0.65 gは 0.65 / 65 = 0.01 mol であるため、析出する銅も 0.01 mol となる。銅の原子量は64であるから、析出する銅の質量は 0.01 mol × 64 g/mol = 0.64 g と計算される。

センター試験(2008年)類似

中和滴定

Q31 中和滴定の原理に関する記述として最も適当なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

💡 答えを確認

✅ 正解

酸と塩基が過不足なく反応する点を利用して、未知の濃度の溶液の濃度を決定する操作である。

中和滴定は、酸と塩基の価数、濃度、体積の関係式（酸の価数×濃度×体積＝塩基の価数×濃度×体積）に基づき、未知の濃度を求める手法です。強酸と弱塩基の滴定ではpH変化が緩やかになる領域があるため指示薬の選定が重要であり、中和点のpHは塩の種類により異なります。また、ビュレットを蒸留水で濡らしたまま使用すると、滴定液が希釈され、滴定値が大きくなる誤差が生じます。

センター試験(2008年)類似

化学反応式の係数

Q32 プロパン C3H8 が完全燃焼して二酸化炭素 CO2 と水 H2O が生じる反応において、プロパン 1.0 mol が完全に反応したときに消費される酸素 O2 の物質量として最も適当なものを、次のうちから一つ選べ。

★★ 基本背景正答率 —

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✅ 正解

5.0 mol

プロパンの完全燃焼を表す化学反応式は C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O である。化学反応式の係数は反応する物質量の比を表すため、プロパン 1 mol に対して酸素 5 mol が反応する。したがって、プロパン 1.0 mol が完全に反応したときに消費される酸素の物質量は 5.0 mol となる。

共通テスト(2025年)類似

酸化数

Q33 オキシドバナジウム(IV)イオン（VO2+）におけるバナジウム原子の酸化数はいくつか。

★★ 基本具体例正答率 —

💡 答えを確認

✅ 正解

プラス4

酸化数は、原子が共有結合やイオン結合を形成していると仮定したときの電荷の数である。一般に酸素原子の酸化数はマイナス2と定義される。VO2+イオン全体で電荷がプラス2であるため、バナジウムの酸化数をxとすると、x + (-2) = +2 という式が成り立つ。これを解くと、バナジウムの酸化数はプラス4となる。

共通テスト(2026年)類似

水和物の加熱分解

Q34 硫酸銅(II)五水和物 CuSO4・5H2O などの水和物を加熱して無水物にする際、加熱前後の質量の減少分は何の質量に相当するか。最も適当なものを次のうちから一つ選べ。

★ やさしい基礎正答率 —

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✅ 正解

蒸発した結晶水

水和物を加熱すると、結晶格子中に取り込まれていた結晶水が水蒸気となって失われ、無水物となる。このとき減少した質量は、すべて蒸発した結晶水の質量に相当する。

共通テスト(2026年)類似

反応速度定数

Q35 ある温度において、五酸化二窒素 N2O5 の分解反応 2N2O5 -> 4NO2 + O2 が進行している。この反応の反応速度 v は、N2O5 のモル濃度 [N2O5] に比例し、反応速度式 v = k[N2O5] （k は反応速度定数）で表される。反応開始から10分間における N2O5 の平均濃度が 10.8 mol/L であり、この10分間における N2O5 の濃度減少量が 3.24 mol/L であったとき、この反応の反応速度定数 k の値 [1/min] として最も適当な数値を、次のうちから一つ選べ。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

0.030

反応速度 v は単位時間あたりの濃度変化量であり、10分間で 3.24 mol/L 減少したことから、v = 3.24 / 10 = 0.324 mol/(L・min) となる。反応速度式 v = k[N2O5] において、平均濃度 [N2O5] = 10.8 mol/L を代入すると、k = v / [N2O5] = 0.324 / 10.8 = 0.030 /min と求められる。

センター試験(2011年)類似

化学反応の量的関係

Q36 標準状態において、10mLのメタンと40mLの酸素を混合して点火し、メタンを完全に燃焼させた。この反応の前後で、気体全体の体積はどのように変化するか。ただし、生成した水はすべて液体となり、その体積は無視できるものとする。

★★★ 標準具体例正答率 —

💡 答えを確認

✅ 正解

20mL減少

メタンの完全燃焼の化学反応式は CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O である。10mLのメタンに対しては20mLの酸素が反応し、10mLの二酸化炭素が生成する。反応前の気体はメタン10mLと酸素40mLの計50mLである。反応後、メタンはすべて消費され、酸素は20mL残り、二酸化炭素が10mL生成されるため、気体合計は30mLとなる。したがって、反応前後で体積は20mL減少する。

共通テスト(2022年)類似

緩衝液の水素イオン濃度

Q37 0.10 mol/Lの酢酸ナトリウム水溶液100 mLに、0.10 mol/Lの塩酸50 mLを加えて混合した溶液がある。この溶液中の水素イオン濃度として最も適切なものはどれか。ただし、酢酸の電離定数をKa = 2.7 × 10^-5 mol/Lとし、混合による体積変化は無視できるものとする。

★★★★ 難問具体例正答率 —

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✅ 正解

2.7 × 10^-5 mol/L

混合により、塩酸中のH+が酢酸ナトリウムのCH3COO-と反応し、CH3COOHが生成する。反応前のCH3COO-は0.010 mol、加えたH+は0.005 molである。反応後、CH3COOHは0.005 mol、残存するCH3COO-は0.005 molとなる。緩衝液の平衡式 [H+] = Ka × [CH3COOH] / [CH3COO-] において、両者の濃度比が1:1となるため、[H+] = Ka となる。したがって、水素イオン濃度は2.7 × 10^-5 mol/Lである。

センター試験(2013年)類似

ファラデーの法則

Q38 ファラデーの法則に関する記述として最も適当なものはどれか。

★ やさしい基礎正答率 —

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✅ 正解

電気分解によって生成する物質の物質量は、流れた電気量に比例する。

ファラデーの法則は、電気分解において電極反応に関与する物質の物質量が、回路を流れた電気量（電流×時間）に比例するという法則である。電子1モルあたりの電気量はファラデー定数（約9.65×10^4 C/mol）として表され、この定数を用いることで、流れた電気量から生成物の物質量を算出することができる。

センター試験(2012年)類似

過酸化水素の分解による酸素発生量

Q39 過酸化水素の分解反応 2H2O2 → 2H2O + O2 に関する記述として誤っているものはどれか。

★★ 基本背景正答率 —

💡 答えを確認

✅ 正解

反応後の水溶液の質量は、反応前と比較して減少する。

過酸化水素の分解反応では、過酸化水素が水と酸素に分解される。このとき発生した酸素は気体として系外へ放出されるため、反応容器内の水溶液の質量は、発生した酸素の質量分だけ減少する。したがって「質量は減少する」という記述は正しい。選択肢の各項目は化学反応の量的関係や酸化還元反応の性質に基づいている。

センター試験(2006年)類似

炭酸水素ナトリウムと塩酸の反応におけるグラフの傾き

Q40 炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)と十分な量の塩酸(HCl)を反応させたとき、発生する二酸化炭素(CO2)の質量と、加えた炭酸水素ナトリウムの質量の関係について最も適切な説明はどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

発生する二酸化炭素の質量は、加えた炭酸水素ナトリウムの質量に比例して増加する。

NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 の反応式からわかる通り、炭酸水素ナトリウムと二酸化炭素は1対1のモル比で反応します。塩酸が十分に存在する条件下では、加えたNaHCO3の物質量に比例してCO2が発生するため、グラフは原点を通る右上がりの直線となります。この比例関係は、化学量論に基づいた基本的な性質です。

共通テスト(2026年)類似

反応エンタルピー

Q41 一定圧力下において、化学反応に伴って放出あるいは吸収する熱量として定義される物理量はどれか。

★ やさしい基礎正答率 —

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✅ 正解

反応エンタルピー

一定圧力下での化学反応において、系が外部とやり取りする熱量は反応エンタルピーとして定義されます。活性化エネルギーは反応が進行するために必要なエネルギーの障壁であり、反応速度定数は反応速度と濃度との関係を示す係数です。モル質量は物質1 molあたりの質量を指すため、熱量とは直接関係ありません。

センター試験(2012年)類似

ファラデーの電気分解の法則

Q42 直列に接続された2つの電解槽において、一方の電解槽で銅電極が0.320g溶解したとき、もう一方の電解槽で銀電極が何g減少するか。ただし、銅の原子量を64、銀の原子量を108とし、電子の移動は各電解槽で共通であるものとする。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

1.08g

銅(Cu)が溶解する反応は Cu → Cu^2+ + 2e- であり、0.320gの銅は0.005molであるため、放出された電子は0.010molとなる。直列回路では各電解槽を流れる電気量は等しいため、銀(Ag)の電極でも0.010molの電子が関与する。銀の溶解反応は Ag → Ag+ + e- であり、電子0.010molに対して銀は0.010mol溶解する。したがって、減少する銀の質量は 0.010mol × 108g/mol = 1.08g となる。

センター試験(2007年)類似

酸化還元反応の定義と具体例

Q43 酸化還元反応に関する記述として最も適当なものを、次のうちから一つ選べ。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

酸化剤は相手の物質から電子を奪うことで、自身は還元される物質である。

酸化還元反応は電子の授受を伴う反応である。酸化剤は相手から電子を奪うため、相手を酸化し、自身は電子を受け取って還元される。一方、還元剤は相手に電子を与えるため、相手を還元し、自身は電子を失って酸化される。過酸化水素は、相手がより強い還元剤であれば酸化剤として、相手がより強い酸化剤であれば還元剤として働く性質を持つ。

共通テスト(2024年)類似

中和滴定における溶液内のイオンバランス

Q44 0.10 mol/Lの酢酸水溶液10 mLを、0.10 mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液で滴定する過程において、溶液内で常に成立する電気的中性の条件として最も適切な記述はどれか。

★★★ 標準基礎正答率 —

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✅ 正解

溶液中のすべての陽イオンの価数とモル濃度の積の総和は、すべての陰イオンの価数とモル濃度の積の総和に等しい。

水溶液は全体として電気的に中性であるため、陽イオンが持つ正電荷の総量と、陰イオンが持つ負電荷の総量は常に等しくなる。具体的には、各イオンの価数とモル濃度を掛け合わせた値の総和が、陽イオン側と陰イオン側で一致する。個々のイオンの個数が等しいわけではなく、価数を考慮した電荷のバランスが重要である。弱酸の滴定では電離平衡が移動するが、この電気的中性の条件は常に維持される。

共通テスト(2022年)類似

発熱反応と吸熱反応

Q45 次の化学反応や状態変化のうち、吸熱反応に分類されるものをすべて含んでいる組み合わせはどれか。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

物質の融解、電解質の溶解（一部の塩）

物質の融解や蒸発といった状態変化は、分子間力を断ち切るために外部からエネルギーを吸収する必要があるため吸熱反応です。また、塩化アンモニウムなどの一部の電解質が水に溶解する際も、結晶格子を破壊するエネルギーが水和エネルギーを上回るため吸熱反応となります。一方、燃焼や中和、凝固はエネルギーを放出する発熱反応です。

共通テスト(2021年)類似

空気亜鉛電池の反応

Q46 空気亜鉛電池を一定時間放電させたところ、負極の質量が16mg増加した。このとき流れた電気量に相当する電流を、7720秒間一定に流したと仮定した場合、その電流値として最も近いものはどれか。ただし、ファラデー定数を96500 C/mol、亜鉛の原子量を65.4とする。

★★★★ 難問具体例正答率 —

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✅ 正解

25.0mA

負極反応式 Zn + 2OH- → ZnO + H2O + 2e- に注目すると、亜鉛1モルが酸化亜鉛になる過程で酸素原子1モル分（16g）の質量が増加する。16mgの増加は1ミリモルの亜鉛が反応したことを意味し、このとき2ミリモルの電子が流れる。流れた電気量は 2 × 10^-3 mol × 96500 C/mol = 193 C である。電流 = 電気量 / 時間より、193 C / 7720 s = 0.025 A = 25.0 mA となる。

センター試験(2010年)類似

中和滴定のグラフ

Q47 塩化ナトリウムに濃硫酸を加えて加熱し、発生した塩化水素を一定量の水酸化ナトリウム水溶液に完全に吸収させる。この溶液に残った水酸化ナトリウムを塩酸で中和滴定する際、加えた塩化ナトリウムの質量を横軸に、中和に要した塩酸の体積を縦軸にとったグラフの形状として最も適切なものはどれか。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

右下がりの直線

塩化ナトリウムと濃硫酸の反応により塩化水素が発生し、これが水酸化ナトリウム水溶液に吸収されると、水溶液中の水酸化ナトリウムが消費されます。塩化ナトリウムの質量が増加するほど、発生する塩化水素の量が増え、中和される水酸化ナトリウムの量も比例して増加します。その結果、残った水酸化ナトリウムを中和するために必要な塩酸の体積は減少するため、グラフは右下がりの直線となります。

センター試験(2013年)類似

組成式

Q48 金属の酸化物を還元して得られる金属の質量と、反応前の酸化物の質量との関係から、その酸化物の組成式を決定することができる。金属Mの酸化物 M2Ox が完全に還元されて金属Mになるとき、反応前後の質量変化から組成式を決定するために、最低限必要な情報の組み合わせとして最も適当なものはどれか。ただし、酸素の原子量は16とする。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

反応前の酸化物の質量、反応後に得られた金属の質量、金属Mの原子量

金属酸化物の質量と、還元後に得られた金属の質量の差から、酸化物に含まれていた酸素の質量が求まる。金属Mの原子量と酸素の原子量（16）を用いることで、金属Mと酸素原子の物質量比（モル比）を計算することができ、組成式 M2Ox の x を決定することができる。

共通テスト(2023年)類似

ヨウ素滴定

Q49 ある量の硫化水素を水に完全に溶かし、0.050 mol/L のヨウ素水溶液 20.0 mL を加えた。反応せずに残ったヨウ素を定量するため、0.10 mol/L のチオ硫酸ナトリウム水溶液で滴定したところ、10.0 mL を要した。最初に水に溶かした硫化水素の標準状態における体積は何 mL か。

★★★★ 難問具体例正答率 —

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✅ 正解

11.2 mL

硫化水素とヨウ素の反応は H2S + I2 -> S + 2H+ + 2I- であり、1:1で反応する。ヨウ素とチオ硫酸ナトリウムの反応は I2 + 2Na2S2O3 -> 2NaI + Na2S4O6 であり、1:2で反応する。滴定に要したNa2S2O3は 1.0 * 10^-3 mol なので、これと反応したI2は 5.0 * 10^-4 mol である。最初に加えたI2は 1.0 * 10^-3 mol なので、H2Sと反応したI2は 5.0 * 10^-4 mol となる。よってH2Sは 5.0 * 10^-4 mol であり、標準状態の体積は 11.2 mL となる。

共通テスト(2025年)類似

Q111 水素 0.50 mol とアセチレン 1.0 mol の混合気体を、十分な量の酸素を用いて完全に燃焼させた。この燃焼反応によって生成する水の質量として最も適当な数値を、次のうちから一つ選べ。ただし、分子量は H2O = 18 とし、生成した水はすべて液体として回収されるものとする。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

水素 H2 の燃焼反応式は 2H2 + O2 -> 2H2O であり、水素 0.50 mol の燃焼により 0.50 mol の水が生成する。アセチレン C2H2 の燃焼反応式は 2C2H2 + 5O2 -> 4CO2 + 2H2O であり、アセチレン 1.0 mol の燃焼により 1.0 mol の水が生成する。したがって、生成する水の合計物質量は 1.5 mol となる。水の分子量は 18 であるため、生成する水の質量は 1.5 mol * 18 g/mol = 27 g と算出される。

共通テスト(2022年)類似

ヘスの法則

Q112 次の熱化学方程式において、反応熱 Q の値として最も適当なものはどれか。 C2H4(気) + O3(気) = 2 HCHO(気) + O2(気) + Q kJ ただし、C2H4(気)、O3(気)、HCHO(気)の生成熱は、それぞれ -52 kJ/mol、-143 kJ/mol、109 kJ/mol とする。また、O2(気)は単体である。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

413 kJ

ヘスの法則に基づき、反応熱は「生成物の生成熱の総和」から「反応物の生成熱の総和」を引くことで求められる。反応式の係数を考慮すると、生成物である HCHO 2 mol の生成熱の和は 2 * 109 = 218 kJ であり、単体である O2 の生成熱は 0 kJ/mol である。反応物である C2H4 1 mol と O3 1 mol の生成熱の和は (-52) + (-143) = -195 kJ となる。したがって、反応熱 Q = 218 – (-195) = 413 kJ となる。

センター試験(2007年)類似

中和滴定による定量分析

Q113 アンモニアを硫酸水溶液に吸収させた後、残った硫酸を水酸化ナトリウム水溶液で滴定する実験（逆滴定）を行う。この滴定において、終点を決定するために用いる指示薬とその色の変化の組み合わせとして最も適当なものを次のうちから選べ。

★★★★ 難問背景正答率 —

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✅ 正解

指示薬にメチルオレンジを用い、溶液の色が赤色から黄色に変化した瞬間を終点とする。

硫酸とアンモニアの反応で生じた硫酸アンモニウムは、強酸と弱塩基の塩であり、水溶液は酸性を示す。残った硫酸を水酸化ナトリウムで滴定する際、硫酸の中和が完了した時点での溶液は硫酸アンモニウム水溶液となるため、pHは酸性（約5）となる。このため、変色域が酸性側（pH 3.1〜4.4）にあるメチルオレンジを指示薬として用いる必要がある。滴定が進むにつれて溶液のpHが上昇し、赤色から黄色に変化した時点を終点とする。

センター試験(2007年)類似

鉛蓄電池の放電反応

Q114 鉛蓄電池の放電反応において、正極で起こる化学変化を正しく表している反応式はどれか。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

PbO2 + 4H+ + SO4 2- + 2e- → PbSO4 + 2H2O

鉛蓄電池の正極では、酸化鉛(IV)（PbO2）が電子を受け取り、硫酸イオンと水素イオンの存在下で硫酸鉛(II)（PbSO4）へと還元される。この反応式は、PbO2 + 4H+ + SO4 2- + 2e- → PbSO4 + 2H2O となる。選択肢の他の式は、負極の反応や充電時の反応、あるいは誤った化学種を含んでいるため不適当である。

センター試験(2006年)類似

燃焼熱による混合気体の組成決定

Q115 燃焼熱を用いて混合気体中の各成分の物質量を算出する手法に関する記述として、最も適当なものはどれか。

Q107 オゾンとヨウ化カリウム水溶液の反応を化学反応式で表したとき、反応物と生成物の係数の組み合わせとして正しいものはどれか。なお、反応式は O3 + 2KI + H2O → I2 + 2KOH + O2 とする。

Q15 炭素、水素、酸素からなる有機化合物があり、その分子式は C8HnO2 と表される。この化合物 34 mg を完全燃焼させたところ、18 mg の水が得られた。この化合物の分子式における水素原子の数 n として最も適当な数値を、次のうちから一つ選べ。ただし、原子量は H = 1.0, C = 12, O = 16 とする。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

有機化合物の完全燃焼において、化合物中の水素原子はすべて水（H2O）になる。得られた水 18 mg は 1.0 mmol であり、これに含まれる水素原子の物質量は 2.0 mmol である。化合物の分子式を C8HnO2 とすると、分子量は 128 + n と表される。化合物 34 mg 中に含まれる水素原子の物質量は {34 / (128 + n)} * n mmol となり、これが 2.0 mmol に等しいことから方程式を解くと n = 8 と求まる。

共通テスト(2026年)類似

フェノールの合成

Q16 ベンゼンスルホン酸ナトリウムを水酸化ナトリウムとともに加熱し、フェノキシドを得る反応の名称として最も適切なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

アルカリ融解

ベンゼンスルホン酸ナトリウムに強塩基である水酸化ナトリウムを加え、高温で加熱する反応はアルカリ融解と呼ばれます。この過程でスルホン酸基がヒドロキシ基に置換され、フェノキシドナトリウムが生成されます。これは芳香族求核置換反応の一種であり、フェノールの工業的製法として知られる重要な反応です。

共通テスト(2022年)類似

フェノールのニトロ化

Q17 フェノールのニトロ化反応に関する記述として、最も適切なものはどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

フェノールはベンゼンよりもニトロ化されやすく、混酸を用いることで段階的にニトロ基が導入される。

フェノール基はベンゼン環に対して電子を供与する性質があるため、ベンゼン環の電子密度を高め、親電子置換反応であるニトロ化を促進する。この反応は段階的に進行し、ニトロフェノール、ジニトロフェノールを経て、最終的にピクリン酸として知られる2,4,6-トリニトロフェノールが生成する。

共通テスト(2026年)類似

フェノールの合成

Q18 フェノールの工業的製法であるアルカリ融解において、反応が進行する主な化学的要因として正しいものはどれか。

★★★★ 難問背景正答率 —

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✅ 正解

芳香族求核置換反応によるスルホン酸基の置換

アルカリ融解は、高温・強塩基条件下で水酸化物イオンがベンゼン環上のスルホン酸基を攻撃し、脱離させる芳香族求核置換反応です。ベンゼン環は電子密度が高いため、通常の条件下では求核攻撃を受けにくいですが、高温かつ強塩基を用いることでこの反応が進行し、フェノキシドが生成されます。

センター試験(2005年)類似

燃焼分析

Q19 有機化合物の元素分析（燃焼分析）において、試料を完全に燃焼させて生じた二酸化炭素と水を定量する実験操作に関する記述として最も適当なものを、次のうちから一つ選べ。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

燃焼管の下流に、まず塩化カルシウム管、次にソーダ石灰管の順に接続して、それぞれ水と二酸化炭素を吸収させる。

ソーダ石灰は二酸化炭素だけでなく水も吸収するため、先に水のみを吸収する塩化カルシウム管に通し、その後に二酸化炭素を吸収するソーダ石灰管に通す必要がある。不完全燃焼を防ぐために用いるのは酸化剤である酸化銅(II)であり、還元銅は窒素酸化物を窒素に還元するために用いる。また、酸素の質量は試料全体の質量から炭素と水素の質量を引いて間接的に求める。

センター試験(2014年)類似

分子間脱水

Q20 エタノールの脱水反応において、加熱温度を130から140度から約170度に上げた場合に生成する主生成物として正しいものはどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

エチレン

エタノールと濃硫酸の混合物を加熱する際、130から140度では分子間脱水によりジエチルエーテルが生成しますが、170度付近まで温度を上げると分子内脱水が優先的に起こり、エチレンが生成します。温度条件は反応経路を決定する重要な因子です。

センター試験(2009年)類似

二重結合をもたない分子

Q21 分子内の炭素原子間や他の原子との間に二重結合を一切含まず、すべて単結合からなる飽和構造を持つ分子として、最も適切なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

エタノール

二重結合をもたない飽和構造の分子を特定する問題である。二酸化炭素は炭素と酸素の間に二重結合があり、酢酸やアセトアルデヒドはカルボニル基の炭素と酸素の間に二重結合が存在する。また、プロペンは炭素間に二重結合を持つ不飽和炭化水素である。一方、エタノールは炭素と炭素、および炭素と酸素の結合がすべて単結合であり、二重結合をもたない飽和構造の分子である。

センター試験(2010年)類似

ニトロベンゼンの還元

Q22 ニトロベンゼンをスズと濃塩酸を用いて還元し、アニリンを合成する反応に関する記述として最も適当なものはどれか。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

反応の進行に伴い、ニトロベンゼンの油滴が水溶液中に溶解して消失する。

ニトロベンゼンをスズと濃塩酸で還元すると、生成したアニリンは塩酸と反応して水溶性の塩酸塩（塩化アニリニウム）となる。そのため、反応前は水に不溶で油滴として存在していたニトロベンゼンが、反応の進行とともに水溶液中に溶解し、油滴が消失する。アニリンは空気中で酸化されやすく、放置すると褐色に変色する。また、反応後の溶液に強塩基である水酸化ナトリウムを加えると、アニリンが遊離して油状の液体として分離する。

共通テスト(2021年)類似

アルコールの酸化

Q23 次の4つのアルコール（1-プロパノール、2-プロパノール、2-メチル-2-プロパノール、1-ブタノール）のうち、酸化したときにケトンを生成するものの個数として正しいものを、次のうちから一つ選べ。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

1個

アルコールの酸化において、第二級アルコールが酸化されるとケトンが生成する。提示されたアルコールのうち、1-プロパノールと1-ブタノールは第一級アルコールであり、酸化されるとアルデヒドを経てカルボン酸になる。2-プロパノールは第二級アルコールであり、酸化されるとケトン（アセトン）になる。2-メチル-2-プロパノールは第三級アルコールであり、通常は酸化されない。したがって、ケトンを生成するのは2-プロパノールの1個のみである。

センター試験(2005年)類似

光学異性体

Q24 光学異性体に関する記述として最も適切なものはどれか。

★★★★ 難問背景正答率 —

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✅ 正解

鏡像関係にある二つの異性体は、平面偏光を回転させる性質が互いに逆である。

光学異性体は、鏡像関係にあるため、旋光性（平面偏光を回転させる性質）が互いに逆向きであるという特徴を持つ。構造異性体は結合順序が異なるものを指し、幾何異性体は二重結合などの回転制限によって生じるため、これらは光学異性体とは分類が異なる。また、光学異性体同士は物理的性質が同一であるため、通常の蒸留では分離できない。

共通テスト(2022年)類似

アルケンのオゾン分解生成物

Q25 アルケンをオゾンで処理した後に還元的に分解すると、二重結合が切断されてカルボニル化合物が生成する。あるアルケンAをオゾン分解したところ、ヨードホルム反応を示さないアルデヒドBと、ヨードホルム反応を示すケトンCが生成した。この反応に関する記述として最も適当なものはどれか。

★★★★ 難問具体例正答率 —

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✅ 正解

アルデヒドBはホルムアルデヒドである可能性がある。

アルケンのオゾン分解では、二重結合の両端の炭素原子がそれぞれカルボニル基に変換される。ヨードホルム反応は、アセチル基（CH3CO-）を持つ化合物やエタノールが示す。アルデヒドBがヨードホルム反応を示さないためには、アセチル基構造を持たない必要がある。ホルムアルデヒド（HCHO）はアセチル基を持たないため、この条件を満たす。一方、ケトンCがヨードホルム反応を示すためには、カルボニル基に隣接するメチル基が必要である。

共通テスト(2026年)類似

不斉炭素原子

Q26 不斉炭素原子の定義として最も適切なものはどれか。

★ やさしい基礎正答率 —

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✅ 正解

炭素原子に4つの異なる原子または原子団が結合しているもの

不斉炭素原子とは、中心となる炭素原子に対して、4つの異なる原子や原子団が結合している炭素原子を指す。この構造を持つ分子は、鏡像関係にあるが重ね合わせることができない光学異性体（鏡像異性体）を生じさせる原因となる。二重結合や三重結合を持つ炭素は、結合している原子団の数が4つ未満であるため、不斉炭素原子にはなり得ない。

センター試験(2009年)類似

炭化水素の燃焼と付加反応

Q27 不飽和炭化水素に水素を付加させて飽和炭化水素にする反応に関する記述として最も適当なものを、次のうちから一つ選べ。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

アルケンに水素を付加させると、炭素間の二重結合が単結合になり、アルカンが生成する。

アルケンは炭素間二重結合を1個持ち、水素が付加すると単結合となってアルカンが生成する。アルキンに水素を完全に付加させると、三重結合がすべて単結合になりアルカンになる。水素の付加反応には一般に白金やニッケルなどの金属触媒が必要である。炭素数4の直鎖状アルケン（1-ブテンまたは2-ブテン）に水素を付加させるとブタン（C4H10）が生成するが、ブタンは不斉炭素原子を持たない。

センター試験(2005年)類似

アルコールの酸化

Q28 次のアルコールのうち、酸化剤（酸性二クロム酸カリウム水溶液など）を加えて加熱した際に、反応が進行しにくいものはどれか。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

2-メチル-2-プロパノール

2-メチル-2-プロパノールは第三級アルコールであり、ヒドロキシ基が結合している炭素原子に水素原子が結合していない。そのため、酸化反応によって炭素骨格を破壊しない限り、カルボニル基を形成することができず、酸化されにくい。他の選択肢である1-プロパノールやエタノールは第一級アルコール、2-プロパノールは第二級アルコールであり、いずれも酸化反応が進行する。

共通テスト(2021年)類似

アルコールの酸化

Q29 アルコールの酸化反応に関する記述として最も適当なものを、次のうちから一つ選べ。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

第一級アルコールを穏やかに酸化するとアルデヒドが生成し、さらに酸化するとカルボン酸になる。

アルコールの酸化反応は、ヒドロキシ基が結合している炭素原子の水素原子の数によって異なる。第一級アルコールは酸化されるとアルデヒドになり、さらに酸化されるとカルボン酸になる。第二級アルコールは酸化されるとケトンになり、それ以上は通常酸化されない。第三級アルコールはヒドロキシ基が結合している炭素原子に水素原子がないため、通常は酸化されない。

センター試験(2012年)類似

燃焼分析

Q30 炭素、水素、酸素からなる有機化合物A 84 mg を酸素中で完全燃焼させたところ、水 36 mg と二酸化炭素 176 mg が得られた。化合物Aの組成式として最も適当なものはどれか。ただし、原子量は H = 1.0、C = 12、O = 16 とする。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

C2H2O

生成した水 36 mg 中の水素の質量は 36 * (2.0 / 18) = 4.0 mg（4.0 mmol）、二酸化炭素 176 mg 中の炭素の質量は 176 * (12 / 44) = 48 mg（4.0 mmol）である。化合物A中の酸素の質量は 84 – (4.0 + 48) = 32 mg（2.0 mmol）となる。各元素のモル比は C : H : O = 4.0 : 4.0 : 2.0 = 2 : 2 : 1 となり、組成式は C2H2O である。

センター試験(2007年)類似

酢酸の合成

Q31 酢酸の工業的な合成方法として最も適切な記述はどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

アセトアルデヒドを酸化することで得られる

酢酸は、アセトアルデヒドを酸化させることで合成される。工業的には、エチレンを触媒存在下で酸化してアセトアルデヒドを得て、さらにそれを酸化する工程が一般的である。加水分解によって得られるのはエステルやアミドなどの誘導体であり、酢酸そのものの合成経路としては不適切である。シュウ酸は還元性を持つジカルボン酸であり、無水酢酸は酢酸を脱水縮合して得られる物質である。

共通テスト(2026年)類似

エステルの加水分解と構成成分

Q32 エステルの加水分解に関する記述として、最も適当なものを次の中から選べ。なお、対象とするエステルは、アセトアルデヒドの酸化によって得られるカルボン酸と、酸化するとケトンを生じる二級アルコールから構成されている。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

酢酸と2-ブタノールから生成されるエステルである。

エステルの加水分解によりカルボン酸とアルコールが得られる。アセトアルデヒドを酸化すると酢酸が得られるため、このエステルの酸成分は酢酸である。また、酸化してケトンを生じるアルコールは二級アルコールである。選択肢のうち、2-ブタノールは二級アルコールであり、これを酸化するとメチルエチルケトンを生じる。したがって、酢酸と2-ブタノールから生成される酢酸sec-ブチルが条件を満たす。

センター試験(2009年)類似

2-ブタノールの性質

Q33 2-ブタノールに関する記述として、最も適当なものを次のうちから一つ選べ。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

ナトリウムと反応すると、水素を発生する。

2-ブタノールは第二級アルコールであり、ヒドロキシ基を持つためナトリウムと反応して水素を発生する。塩化鉄(III)との呈色反応はフェノール類特有のものであり、2-ブタノールは反応しない。また、第二級アルコールを酸化するとケトンであるメチルエチルケトンが生成されるため、アルデヒドは生じない。構造中にCH3CH(OH)-基を持つため、ヨードホルム反応は陽性を示す。

センター試験(2014年)類似

不飽和結合の付加反応

Q34 有機化合物の性質に関する記述として、臭素水の色を速やかに消す反応を示す物質はどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

シクロヘキセン

臭素水の色を消す反応は、炭素間の二重結合や三重結合を持つ不飽和炭化水素による付加反応である。シクロヘキセンは分子内に炭素間の二重結合を持つ不飽和炭化水素であり、臭素と付加反応を起こして無色の1,2-ジブロモシクロヘキサンを生成するため、臭素水の色を消す。一方、シクロヘキサンやベンゼンは飽和炭化水素や芳香族化合物であり、通常の条件下では臭素水と付加反応を起こさない。

センター試験(2010年)類似

構造異性体

Q35 化合物B（2-プロパノール）の性質に関する記述として最も適当なものを、次のうちから一つ選べ。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

分子内に CH3CH(OH)- の構造を持つ二次アルコールであるため、ヨードホルム反応を示し、酸化されるとアセトンになる。

2-プロパノールは、ヨードホルム反応の呈色条件であるCH3CH(OH)-の構造を持つ。また、ヒドロキシ基が結合している炭素原子に水素原子が1個結合している二次アルコールであるため、酸化されると水素分子を失ってケトンであるアセトン（CH3COCH3）を生じる。

センター試験(2004年)類似

構造異性体

Q36 分子式がC4H10で表される鎖状の飽和炭化水素には、直鎖状のブタンと枝分かれのある2-メチルプロパンが存在する。このように、分子式が同じで原子の結合の仕方が異なる化合物同士の関係を何と呼ぶか。

★ やさしい基礎正答率 —

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✅ 正解

構造異性体

分子式が同一でありながら、原子の結合順序や骨格構造が異なる化合物を構造異性体と呼ぶ。C4H10の場合、炭素鎖が直鎖状のブタンと、炭素鎖が枝分かれした2-メチルプロパン（イソブタン）の2種類が存在する。これらは物理的・化学的性質が異なるため、別の物質として扱われる。

センター試験(2004年)類似

アルコールおよびアルデヒドの酸化

Q37 第1級アルコールであるエタノールを酸化した際に得られる生成物として、最も適切なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

アセトアルデヒド

第1級アルコールを酸化すると、まずアルデヒドが生成され、さらに酸化が進むとカルボン酸が生成される。エタノール（CH3CH2OH）を酸化すると、アセトアルデヒド（CH3CHO）を経て酢酸（CH3COOH）となる。アセトンは第2級アルコールである2-プロパノールを酸化した際に得られるケトンであり、エタンやプロパンはアルカンであるため、酸化生成物としては不適切である。

センター試験(2006年)類似

フェノールとサリチル酸の共通性質

Q38 フェノールとサリチル酸の化学的性質の差異について、誤っている記述はどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

サリチル酸はフェノール性ヒドロキシ基を持たないため、塩化鉄(III)と反応しない

サリチル酸はカルボキシ基とフェノール性ヒドロキシ基の両方を持つ化合物である。フェノール性ヒドロキシ基を持つ化合物は、塩化鉄(III)水溶液を加えると特有の呈色（紫色など）を示す。したがって、サリチル酸はこの呈色反応を示す。一方、炭酸水素ナトリウムは弱酸であるフェノールとは反応しないが、より酸性度の強いカルボキシ基を持つサリチル酸とは反応して二酸化炭素を発生させる。これらは有機化合物の官能基による性質の違いを問う典型的な事項である。

センター試験(2005年)類似

アルコールの酸化

Q39 アルコールの酸化反応において、第三級アルコールが酸化されにくい理由として最も適切なものはどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

ヒドロキシ基が結合している炭素原子に水素原子が結合していないため。

アルコールの酸化反応は、ヒドロキシ基が結合している炭素原子から水素原子が引き抜かれる過程を含む。第一級および第二級アルコールは、この炭素原子に少なくとも1つ以上の水素原子が結合しているため酸化が可能である。しかし、第三級アルコールではこの炭素原子に水素原子が結合しておらず、酸化による脱水素反応が起こらないため、通常の条件下では酸化されにくい。

共通テスト(2025年)類似

無水フタル酸の合成

Q40 ナフタレンの空気酸化反応に関する記述として、最も適切なものはどれか。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

五酸化二バナジウムを触媒に用いると、ナフタレンから無水フタル酸が生成される。

ナフタレンを五酸化二バナジウム触媒存在下で空気酸化すると、ベンゼン環が酸化されてカルボキシ基を生じ、脱水縮合を経て環状の無水フタル酸が生成される。無水マレイン酸はベンゼンやブテンの酸化で得られる物質であり、無水フタル酸は環状構造を持つ酸無水物であるため、他の選択肢は誤りである。

センター試験(2013年)類似

銀鏡反応

Q41 エタノールを酸化して得られる生成物を調べる実験において、銀鏡反応を利用する場合の操作として誤っているものを、次のうちから一つ選べ。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

アルデヒド基の検出において、フェーリング液を用いた反応と比較すると、銀鏡反応は酸性条件下でしか進行しないため注意が必要である。

銀鏡反応およびフェーリング反応は、いずれもアルデヒド基の還元性を利用した検出反応であり、どちらも塩基性条件下で進行する。酸性条件下では銀イオンや銅(II)イオンの錯体形成が阻害されるため反応は起こらない。また、銀鏡反応後の廃液には爆発性の高い窒化銀などが生成する可能性があるため、速やかに酸で中和処理を行う必要がある。

共通テスト(2022年)類似

アルケンのオゾン分解生成物

Q42 アルケンのオゾン分解反応において、二重結合が切断されて生成する生成物の組み合わせを決定する要因として、最も適切なものはどれか。

★★ 基本背景正答率 —

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✅ 正解

二重結合を構成する各炭素原子に結合している置換基の種類と数

アルケンのオゾン分解は、二重結合部位で炭素鎖が切断され、それぞれの炭素原子がカルボニル基（C=O）へと酸化される反応である。生成物の構造は、元のアルケンの二重結合を構成する2つの炭素原子に、それぞれどのような置換基（水素原子、アルキル基など）が結合していたかによって一意に決定される。したがって、置換基の種類と数が生成物を決定する主要な要因となる。

センター試験(2005年)類似

フェーリング反応

Q43 フェーリング反応において、アルデヒド基がフェーリング液中の銅(II)イオンを還元する際、アルデヒド基自身はどのような官能基に変化するか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

カルボキシ基

フェーリング反応において、アルデヒド基は還元剤として働き、自身は酸化されてカルボキシ基へと変化する。この反応により、アルデヒドは対応するカルボン酸（塩基性条件下ではカルボン酸塩）となる。この酸化還元反応の過程で、フェーリング液中の銅(II)イオンが還元され、酸化銅(I)の赤色沈殿が生じる。

センター試験(2011年)類似

クメン法

Q44 クメン法における反応過程の説明として最も適切なものはどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

クメンを酸化すると、ヒドロペルオキシ基を持つ中間体が生成される。

クメン法では、クメンの側鎖の炭素原子に酸素分子が挿入され、クメンヒドロペルオキシド（C6H5-C(CH3)2-O-OH）が生成される。この中間体に含まれるヒドロペルオキシ基（-O-OH）が、後の酸触媒による転位反応を経てフェノールとアセトンに分解される。この過程は酸化反応であり、還元反応ではない。

センター試験(2005年)類似

インジゴの分類と色

Q45 天然染料であるインジゴに関する記述として、最も適当なものはどれか。

★ やさしい基礎正答率 —

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✅ 正解

植物から得られる染料であり、青色を呈する。

インジゴは古くから藍などの植物から抽出されてきた代表的な植物染料であり、その特徴的な色は青色である。一方、アリザリンなどは植物由来の赤色染料として知られるが、インジゴとは化学的性質や呈色が異なる。天然染料の分類において、インジゴは植物由来の青色染料として明確に定義される。

センター試験(2006年)類似

石油化学製品の原料

Q46 石油化学工業において、原油を蒸留して得られるナフサを熱分解することで生成され、化学工業の基礎原料として最も多量に利用される物質の組み合わせとして適切なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

エチレン、プロピレン、ベンゼン

石油化学工業では、原油を分留して得られるナフサを高温で熱分解（クラッキング）し、エチレン、プロピレン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの基礎化学品を製造します。これらはプラスチックや合成繊維、医薬品など多種多様な製品の出発物質となります。アセトンやサリチル酸などは、これらの基礎原料からさらに化学変換を経て合成される誘導体です。

センター試験(2013年)類似

Q93 ヨードホルム反応を示し、穏やかに酸化するとアセトンになる化合物Bがある。化合物Bと同じ分子式を持つすべての構造異性体（化合物B自身を含む）の数として正しいものを、次のうちから一つ選べ。

Q13 ある油脂10gにヨウ素を完全に付加させたところ、ヨウ素が2.5g消費された。この油脂のヨウ素価として正しい数値はどれか。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

ヨウ素価は油脂100gあたりに付加するヨウ素の質量（g）と定義されます。問題文では油脂10gに対してヨウ素が2.5g付加したとあるため、油脂100gあたりに換算すると、2.5g × (100g / 10g) = 25gとなります。したがって、この油脂のヨウ素価は25です。

共通テスト(2021年)類似

グルコースの分解反応の量的関係

Q14 グルコース(C6H12O6)が完全に分解され、炭素原子を1個のみ含む化合物のみが生成される反応がある。この反応において、生成した炭素数1の化合物の物質量の合計が12.0 molであったとき、反応したグルコースの物質量は何molか。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

2.0 mol

グルコースは1分子中に6個の炭素原子を持つ。化学量論に基づき、グルコースが分解して炭素数1の化合物のみが生成される場合、グルコース1 molからは合計6 molの生成物が生じる。したがって、生成物の合計が12.0 molであるとき、反応したグルコースの物質量は12.0 molを6で割った2.0 molとなる。

共通テスト(2021年)類似

グルコースの平衡移動

Q15 ある温度でアルファ型グルコース0.032 molとベータ型グルコース0.068 molが平衡状態にある水溶液に、ベータ型グルコースを0.100 mol追加して完全に溶解させた。このとき、新たな平衡状態におけるベータ型グルコースの物質量は何molになるか。ただし、平衡時のアルファ型とベータ型の物質量比は一定に保たれるものとする。

★★★★ 難問具体例正答率 —

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✅ 正解

0.136 mol

元の平衡状態では、全物質量は0.032 + 0.068 = 0.100 molであり、ベータ型の割合は0.068/0.100 = 0.68である。ベータ型を0.100 mol追加すると、全物質量は0.100 + 0.100 = 0.200 molとなる。新たな平衡状態でもこの比率は維持されるため、ベータ型の物質量は0.200 mol × 0.68 = 0.136 molとなる。

共通テスト(2023年)類似

水素結合と高分子構造

Q16 高分子化合物の性質と水素結合の有無に関する組み合わせとして、誤っているものはどれか。

★★★ 標準具体例正答率 —

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✅ 正解

ポリプロピレン：分子鎖間の水素結合により高い親水性を示す

ポリプロピレンは炭素と水素のみからなる非極性の高分子であり、分子間に水素結合を形成する官能基を持ちません。そのため、親水性は低く、水素結合による構造の安定化も起こりません。他の選択肢であるセルロース、DNA、タンパク質は、いずれも水素結合がその立体構造や物理的性質を決定する重要な因子となっています。

共通テスト(2025年)類似

カプロラクタムの開環重合

Q17 ベンゼンを出発原料として、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、ε-カプロラクタムを経て合成される高分子化合物はどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

ナイロン6

ベンゼンを水素化してシクロヘキサンとし、酸化を経てシクロヘキサノンを得る。これにヒドロキシルアミンを反応させてオキシムとし、ベックマン転位によりε-カプロラクタムを合成する。このε-カプロラクタムを加熱して開環重合させると、アミド結合を繰り返すポリアミドであるナイロン6が生成される。ナイロン66はヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の縮合重合によって得られるため、本経路とは異なる。

センター試験(2005年)類似

油脂の加水分解と生成物

Q18 油脂の生成反応に関する記述として最も適当なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

油脂は、3分子の脂肪酸と1分子のグリセリンが脱水縮合して生成されるエステルである。

油脂は、高級脂肪酸とグリセリンがエステル結合によって縮合した化合物である。この生成反応では、3分子の脂肪酸のカルボキシ基と1分子のグリセリンのヒドロキシ基が反応し、3分子の水が脱離することでエステル結合が形成される。したがって、油脂の生成には脂肪酸とグリセリンが不可欠であり、メタノールや酸素、二酸化炭素は関与しない。

センター試験(2005年)類似

グリセリンの分子量

Q19 油脂の生成反応において、脂肪酸3分子と反応するグリセリン1分子の質量を考える。グリセリン（C3H8O3）の分子量を92としたとき、グリセリン0.50 molの質量は何gか。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

46 g

物質量（mol）と質量の関係は、質量(g) = 物質量(mol) × 分子量(g/mol)の式で表される。グリセリンの分子量は92であるため、0.50 molの質量は0.50 mol × 92 g/mol = 46 gと算出される。化学反応の量的関係を扱う際には、化学式から算出される分子量を用いて、モル質量を正しく適用することが重要である。

センター試験(2004年)類似

ナイロンの合成

Q20 ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸ジクロリドを反応させてナイロンを合成する際、反応形式と副生成物に関する記述として最も適当なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

界面重縮合反応であり、副生成物として塩化水素が生じる。

ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸ジクロリドの反応は、二つのモノマーが結合する際に小さな分子が脱離する重縮合の一種であり、特に液液界面で行われるため界面重縮合と呼ばれる。この際、アジピン酸ジクロリドの塩素原子とアミンの水素原子が反応し、塩化水素が副生する。この反応は付加重合や開環重合とは異なる。

共通テスト(2021年)類似

ヨウ素価

Q21 油脂の性質を示す指標であるヨウ素価に関する記述として、最も適当なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

油脂100gに付加するヨウ素の質量をgで表した数値である。

ヨウ素価は、油脂100gに付加するヨウ素の質量（g）であり、分子内の炭素間二重結合などの不飽和結合の多さを示す指標です。不飽和結合を多く含む油脂ほど、付加反応するヨウ素の量が増えるためヨウ素価は大きくなります。空気中で酸化されやすく固化しやすい乾性油は、不飽和結合を多く含むためヨウ素価が大きいのが特徴です。なお、けん化価は油脂1gをけん化するのに必要な水酸化カリウムの質量（mg）を指します。

センター試験(2005年)類似

ナイロンの構造と特徴

Q22 ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸を原料として合成されるナイロン66に関する記述として、最も適当なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

分子鎖の間にアミド結合を多数含み、ポリアミドに分類される合成繊維である。

ナイロン66は、ジアミンとジカルボン酸が縮合重合して生成されるポリアミドである。この重合反応では、アミノ基とカルボキシ基が反応してアミド結合（-CO-NH-）が形成される。エステル結合は主にポリエステル（ポリエチレンテレフタラートなど）に見られる構造であり、ナイロンの特性とは異なる。ナイロンは強靭で耐摩耗性に優れるため、衣類だけでなく産業用ロープなどにも広く利用されている。

センター試験(2005年)類似

ナイロンの構造と特徴

Q23 ナイロンの化学的性質および用途に関する記述として、誤っているものはどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

ナイロンは合成繊維の中でも特に吸湿性が高く、天然繊維よりも水分を吸収しやすい。

ナイロンは一般に吸湿性が低く、速乾性に優れるという特徴を持つ。吸湿性が高いのは綿や羊毛などの天然繊維である。ナイロンはアミド結合による水素結合が分子鎖間に働くため、非常に強靭で耐久性が高い。このため、衣料用だけでなく、その強度を活かした産業用ロープや工業用資材として幅広く活用されている。

センター試験(2006年)類似

タンパク質の変性

Q24 タンパク質の変性に関する記述として最も適当なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

熱やpHの変化により、タンパク質の立体構造が変化して本来の性質を失う現象である。

タンパク質の変性とは、熱、pHの変化、有機溶媒などの外部要因により、タンパク質の高次構造（立体構造）が崩れ、生物学的な活性や溶解性などの性質が変化する現象を指す。選択肢にあるペプチド結合の切断は加水分解であり、変性とは区別される。変性によってタンパク質は凝集・沈殿しやすくなるが、一次構造であるアミノ酸配列自体は保持されている点が重要である。

センター試験(2004年)類似

機能性材料

Q25 先端材料の用途に関する記述として、人工心臓のポンプ、リニアモーターカーの浮上装置、携帯電話の表示画面の順に適切な材料の組み合わせはどれか。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

合成高分子、超伝導体、液晶

人工心臓のポンプには、生体適合性や柔軟性、耐久性に優れた合成高分子が用いられる。リニアモーターカーの浮上装置には、電気抵抗がゼロとなり強力な磁場を発生させることが可能な超伝導体が不可欠である。また、携帯電話の表示画面には、電圧によって分子の配向が変化し光の透過を制御できる液晶が広く利用されている。これらを順に並べると、合成高分子、超伝導体、液晶となる。

共通テスト(2024年)類似

アミロペクチンの性質

Q26 デンプンの成分であるアミロペクチンに関する記述として、最も適当なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

アミロペクチンは枝分かれ構造を持つ多糖類であり、冷水には溶けにくい性質を持つ。

デンプンは、直鎖状のアミロースと、枝分かれ構造を持つアミロペクチンの混合物です。アミロペクチンは分子内に多数の枝分かれを持つ多糖類であり、その構造的特徴から冷水には溶けにくい性質を示します。アクリロニトリルはアクリル繊維の原料であり、セルロースを溶媒に溶かして再生したものはレーヨンと呼ばれます。これらはデンプンの性質とは異なります。

センター試験(2004年)類似

合成樹脂の用途

Q27 合成樹脂の特性とその用途の組み合わせとして、最も適切なものはどれか。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

ポリカーボネートは耐衝撃性に優れるため、コンパクトディスクに用いられる。

ポリカーボネートは透明性と耐衝撃性に優れるため、光ディスクの基板材料として適している。ポリ塩化ビニルは耐薬品性や加工性に優れ、給排水管などの建築資材に広く利用される。フェノール樹脂は熱硬化性樹脂であり、耐熱性や電気絶縁性が高いため、電気回路の基板や配線器具の材料として適している。各樹脂の化学的・物理的特性を理解することが重要である。

センター試験(2004年)類似

物質の化学的性質と反応

Q28 水溶液を加熱して蒸発乾固させた後、さらに強熱した際に黒く焦げる性質を持つ物質の組み合わせとして最も適当なものはどれか。

★★ 基本具体例正答率 —

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✅ 正解

卵白とデンプン

卵白はタンパク質であり、デンプンは炭水化物である。これらは有機物であるため、加熱すると炭化して黒く焦げる性質がある。一方、食塩（塩化ナトリウム）や炭酸水素ナトリウムは無機物であり、加熱しても炭化して黒く焦げることはない。したがって、有機物である卵白とデンプンの組み合わせが正解となる。

共通テスト(2021年)類似

グルコースの分解反応の量的関係

Q29 グルコースの分解反応における化学量論的な関係の説明として最も適切なものはどれか。

★★ 基本基礎正答率 —

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✅ 正解

生成物の物質量の合計は、反応したグルコースの物質量の6倍である。

グルコースは炭素原子を6個含むヘキソースである。分解によって炭素原子を1個含む化合物のみが生成される場合、原子保存の法則により、グルコース1 molから6 molの生成物が生じる。このため、生成物の物質量の合計は反応したグルコースの物質量の6倍という関係が成立する。

センター試験(2005年)類似

Q50 アミロースがヨウ素デンプン反応を示す原理として、最も適切な説明はどれか。

★★★ 標準背景正答率 —

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✅ 正解

アミロースのらせん構造の内部にヨウ素分子や三ヨウ化物イオンが取り込まれ、光の吸収特性が変化する。

ヨウ素デンプン反応は、アミロースのらせん構造内部にヨウ素分子（I2）や三ヨウ化物イオン（I3-）が包接されることで生じる。この包接化合物が可視光を吸収することで、特有の青から濃青色の呈色を示す。これは化学結合による反応ではなく、分子の物理的な取り込みによる現象である。アミロペクチンは枝分かれが多いためらせん構造が不完全であり、アミロースに比べて呈色が赤紫色に近い。

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