高校化学 東京工業大学2002 (平成14)年度 前期入試問題の解説

有機分野に難問が多い。

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状態変化にはエネルギーのやり取りが必要なのは鉄則だ。温度変化はエネルギーのやり取りを引き起こすが、圧力変化は単に壁に物質が衝突する頻度が変化するだけでエネルギーのやり取りは引き起こさない。

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(5)黒鉛は固体なので、圧力は”CO2 (気) +C(固)”の方が小さい。生成熱の値を、反応熱ではなく結合エネルギーから計算させるのが面白い。しかし単純計算が煩雑なので出題をもっと工夫してほしい。

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  • (5, 6)ダイヤモンドと黒鉛はいずれも共有結合結晶だが、ダイヤモンドの価電子が4つ全て共有結合に使われているのに対して黒鉛は3つのみ。だから電気伝導性はダイヤモンドは無いが黒鉛はある。
  • (4)しかし黒鉛は、実は非共有電子対がベンゼンの1.5重結合のようになっており、これが原因で原子間距離はダイヤモンドより小さい。

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  • (2)H2Sは還元剤として作用してSになる。ちなみにSO2は酸化剤として作用するとSになる。
  • (6)塩素酸カリウムはMnO2を触媒として酸素を発生する。

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  • (1, 2)入試で出る錯イオンは殆ど無色で、有色なのは[CU(NH3)4]2+くらいだが、実は遷移金属の錯イオンは一般に有色のものは多い。硫酸銅(II)五水和物の色も錯イオン[Cu(H2O)4]2+に由来する。
  • (3)鉄イオンの価数と試薬の鉄の価数を足して5になる時に濃青色沈殿になる。
  • (5)Znの場合に四面体型となる。

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シンプルな設定ながら思考力を要する良問。

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鉛蓄電池は放電すると正負の両極にPbSO4が析出するのが大きな特徴。よって消費されるH2SO4と析出するPbSO4の物質量は流れた電子と等しい。

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  • (3)酸化数から瞬時に分かる。
  • (4)二重結合を持つ分子の数え上げでは幾何異性体の存在を忘れない様に。

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基本的に、塩なら水層、それ以外はエーテル層。ただしベンゼンスルホン酸は極性が強いので常に水層に抽出される。

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アクリロニトリル・ブタジエンゴムは付加重合のポリマーなので、問Aは11.9 *53 /14 = 45、問Bは53000 *(1 -0.45)/54 = 540 という簡単な計算で解ける。

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燃焼反応では、アルコール自体が酸素を含んでるので反応式から与えた酸素の物質量を定める。臭素を付加した量は飽和時のHの量との差である。

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HClとエタノールとの加熱でエステル結合が起きている。さらに乾固によってアミノ基が塩酸塩になる。エステル化の触媒は濃硫酸が一般的だし乾固なんて聞いたことないのでこれらは現行課程外だろう。

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