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問2 石油はさまざまな炭化水素の混合物で,沸点の違いで分離され,さまざま
(イ)
な用途に使い分けられている。 ここでは, 石油の主成分であるアルカンを例
に,二酸化炭素の排出との関係を考えてみよう。 次の(1)~(3)に答えなさい。
(1) オクタンの完全燃焼の反応式を書きなさい。
(2) 右図は,直鎖アルカンの標準燃焼
エンタルピー注) (25℃, 1.013 x
105 Pa における燃焼エンタルピー)
と炭素数 (n) の関係を示すグラフで
ある。 直鎖アルカンの標準燃焼エン
タルピーが,nと直線関係にあると
仮定して,次の①~⑤に答えなさい。
① 直鎖アルカンの標準燃焼エンタ
ルピー [kJ/mol] とnの関係をグ
標準燃焼エンタルピー [kJ/mol]
0
-1000
-2000
ピー3000
-4000
-5000
-6000
-7000
0
4
8
直鎖アルカン炭素数 (n)
ラフから読み取って, n を使って表しなさい。
② 1molの直鎖アルカンの完全燃焼によって生成する水の物質量 [mol]
を, n を使って表しなさい。
(3) 1molの直鎖アルカンの完全燃焼によって得られる熱量[kJ] を, nを
使って表しなさい。 ただし, 25℃, 1.013 × 105 Paにおいて水は液体
であるが, アルカンの完全燃焼によって発生する水は気体 (水蒸気)であ
るため,水の蒸発エンタルピー 44kJ/mol (蒸発熱 - 44kJ/mol) を考慮す
る必要がある。
④ 1molの直鎖アルカンの完全燃焼によって生成する二酸化炭素の質量
[g] を, n を使って表しなさい。
⑤ 同じ熱量を得るときに排出される二酸化炭素の質量が少ないのはnが
どのようなときと考えられるか。 理由とともに答えなさい。
(3)下線部(イ)の操作を何と呼ぶか答えなさい。 また, この操作によって得ら
れる画分(沸点がある範囲内にある混合物)を3つ挙げなさい。
注) 燃焼エンタルピーは,燃焼熱の符号を逆転したものに等しい。
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4 糖類は栄養素の一つとして, 人の健康に重要な役割を果たしており,構成する
糖の数から,単糖, 二糖, 多糖に分類される。 二糖の1つであるスクロース (ショ
糖)を加水分解すると, グルコース (ブドウ糖, C6H12O6) とフルクトース (果糖)
の等量混合物が生じる。 これは転化糖とよばれ, スクロースより甘いため, 甘味
料として利用されている。 次の問1~問3に答えなさい。
問1 多糖の結合に関する次の文章の空欄(ア)~(カ)に入る適切な語
句または数値を答えなさい。
多糖の代表的なものがデンプンであり, α-グルコースが(ア)結合と
呼ばれる共有結合によって直鎖状につながった(イ)や,枝分かれ構造を
含む(ウ)が含まれる。 デンプンは(エ)という酵素によって, 二糖で
ある(オ)に分解される。(オ)の分子量はグルコースの分子量の2倍
より(カ)だけ小さい。
問2 還元性を有する化合物にフェーリング液を加えて加熱すると, フェーリン
グ液中の銅(II) イオンが還元されて,酸化銅(I) の赤色沈殿を生じる。 この
反応を利用して糖類の還元性を調べるため, 4本の試験管A, B, C, D を
用意し,次の操作を行った。 以下の(1)~(3)に答えなさい。
・試験管AおよびBに, 1% スクロース水溶液2mLをそれぞれ入れた。
.
試験管CおよびDに, 1% マルトース水溶液2mLをそれぞれ入れた。
•
・試験管AおよびCには, フェーリング液 2mLを加えガスバーナーで加
熱した。
・試験管 BおよびDには, 0.5mol/L 硫酸水溶液2mLを加え,2分間ガス
バーナーで加熱した。 冷却後,炭酸ナトリウム (無水物)を気泡が発生しな
くなるまで添加した。 この溶液にフェーリング液2mLを加えガスバーナ
ーで加熱した。
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(1) 試験管A~Dについて, 酸化銅 (I) の沈殿が確認された試験管は○,
確認されなかった試験管は×で答えなさい。
(2) 試験管BとDで,冷却後,炭酸ナトリウム (無水物)を添加した理由を答
えなさい。
(3) グルコースと還元性を持たない糖の混合物 3.11gを水に溶解し,十分
な量のフェーリング液を加えガスバーナーで加熱し, 生成した酸化銅(I)
の沈殿を回収した。 沈殿を乾燥後,質量を測定したところ, 0.715gであ
った。混合物中のグルコースの割合(%) を求めなさい。 ただし,フェーリ
ング反応では,還元性を持つ糖と同じ物質量の酸化銅(I) が生成する。 ま
た,数値は小数第1位まで記しなさい。
問3 甘みは,甘味分子が舌にある甘味受容体によって検出されることによって
感じられる。甘みの強さが糖の種類によって異なるのは,受容体に対する刺
激の強さが異なるためと考えられている。 人が感じる甘さの評価には甘味度
という指標が使われている。 これは,スクロースの甘さを1とした時の相対
値で表され,例えばフルクトースの甘味度を1.25 とすると, スクロースの
1
の質量パーセント濃度で同じ甘さを感じることができる。 そこで,甘
1.25
味度の数値をもとに, フルクトースとスクロースの甘味受容体に対する刺激
の強さを分子レベルで比較してみよう。 次の(1)~(3)に答えなさい。 数値は,
有効数字2桁で答えなさい。
(1) スクロース 3.42g をゼラチン液に加え, 冷やして固め, ゼリーを作製
した。このゼリーに含まれているスクロースの物質量を求めなさい。
(2) フルクトースの甘味度を1.25としたとき,(1)と同じ甘さを感じさせる
ゼリーを作製するのに必要なフルクトースの物質量を求めなさい。 作製す
るゼリーの質量は(1)と同様とする。
(3) フルクトースとスクロースの甘味受容体に対する刺激はどちらが強いか,
理由とともに答えなさい。
- 13 -

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5 水は限られた資源であり, SDGs の目標 6 「安全な水とトイレを世界中に」を達
成するためには,水に含まれる物質を取り除く技術が必要となっている。 このよ
うな技術として, 逆浸透法やイオン交換法などが利用されている。 以下の問1お
よび問2に答えなさい。
問1 まず逆浸透法により, 海水を純水に処理する方法について考えたい。 次の
文章の空欄(ア)~(ケ)に当てはまる最も適切な語句を選択肢より
選び,記号で答えなさい。 なお,選択肢は繰り返し用いてよい。
半透膜
純水
海水
右図のようにU字管を半透膜で仕切り,左側に
純水,右側に海水をそれぞれ同じ高さまで入れ長時
間放置すると(ア)側の液面が上昇し, 反対側の
液面が低下する。 これは(イ)が半透膜を通って
(ウ)側に移動したために起こった現象で
(エ)という。 この半透膜を通って(エ)しょ
うとすることによって発生する圧力を(オ)といい,これによって液面の
高さの差が生じている。 逆に,(オ)以上の圧力を(ア)側の液面に加
えると,(エ)が逆方向に進むことになる。 希薄溶液の場合,(オ)は
溶液中のすべての(カ)のモル濃度に比例する。 海水を希薄塩化ナトリウ
ム水溶液として考えると, 塩化ナトリウムは完全にキ)して,全てイオ
ンとして存在しているので,(カ)のモル濃度は,塩化ナトリウムとして
のモル濃度の2倍となる。 また, これらのイオンは,(ク)して存在して
いるため,(イ)より(ケ)粒子としてふるまう。 以上のことから,逆
浸透法により海水の純水への処理が可能となる。
<選択肢 >
a. 塩析
b. 透析
c. 浸透
d. ブラウン運動
e. 浸透圧
f. 大気圧
g. 分圧
h. 凝集
i. 水和
j. コロイド
k. 会合
1. ゾル
m. ゲル
n.電離
0. 左
p. 右
q. 大きな
r. 小さな
s. 水分子
t. 溶質粒子
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問2 次にイオン交換法について考えたい。 次の文章を読んで,(1)~(3)に答えな
さい。
イオン交換法に用いられるイオン交換樹脂は,溶液中のイオンを自身が持
イオンに交換するはたらきをもつ。 −SO3H 基が導入された樹脂は,ナト
リウムイオンなどを(コ)に交換するため,( サ )イオン交換樹脂,
-N (CH3) 3OH 基が導入された樹脂は,塩化物イオンなどを(シ)に交換
するため(スイオン交換樹脂と呼ばれる。 これら両方の樹脂に海水を通
すと,電解質が取り除かれた水を得ることができる。 この水を(セ)水と
いう。また, イオン交換反応は可逆反応であるため,使用したイオン交換樹
(1)
脂は再生処理を行うことで繰り返し利用することができる。
(1) 空欄( コ )~(セ)に当てはまる語句を答えなさい。
(2) 下線①について,どのような処理をすればイオン交換樹脂を再生できる
か答えなさい。
(3) スチレン(下図)からポリスチレンを合成し,さらに濃硫酸で処理するこ
とで,ポリスチレンの一部のベンゼン環のp-位に−SO3H 基が導入され
たイオン交換樹脂が得られる。 −SO3H 基がどのくらい導入されたかを求
める手順について, 以下の① ~ ④に答えなさい。
HC=CH2
スチレン(別名 ビニルベンゼン)の構造式
① ポリスチレンの構造を, 重合度をnとして, 構造式で書きなさい。
2 合成の結果,分子量 7.28 × 104 のポリスチレンが得られたとして,
このポリスチレンの重合度を求めなさい。
③ ②で得たポリスチレン1分子あたりに個の−SO3H 基が導入され
たとして,得られるイオン交換樹脂の分子量をm を用いて表しなさい。
(4) ②で得たポリスチレン 10.0g から, ③で得たイオン交換樹脂12.0g
が得られたとして,このイオン交換樹脂1分子あたりの−SO3H基の数
を求めなさい。
- 15 -

ページ8:

3
(その1)
④
エーテ2級1級
問
PJ C3 HSC ABC
Not ↓ Na
0460g
H2↑
Fast
銀鏡
(25鹿児島大)
2C3H80 +2Na →2C3H7 U Nat Hz
②
こ
0102
a46·09x1
23
12/11
1612
x 22.4 × 103 = 112mL
ml
①
4/270c-o-c-cエチルメチルエーテル
©
C-C-C-OH1-プロパノール
3) B CH3-C-CH3 ① CH3-CH2-CH
★☆
H
(4)BCはヒドロキシ基による分子間の
水素結合があるため
B

ページ9:

3 (その2)
問2
☆I2C&H18+2502→16CO2+18110
葵(2)①グラフより(8,-5500)(4-3000)を
通る直線の式を考える
g=-
い
-625-
2500
-
n
-
500
・625n-500
② CnHantz
2
3000
550.
4
ntl
→nco+H2O
☆3 △t=625~+500-44(+1)
=581n+456
④ nmol できるから 44golxnmol=44n.
(5)19で考えるとCO2燃焼で2n+4658956
444
いが小さいほどこの値は大きい。
44444
(S)
だかられが小さい方が二酸化炭素の排出が少ない
2

ページ10:

4 (その)
問1 (3) グリコシド(イ)アミロース
(ウ)アミロペクチン(エ)アミラーゼ
(オ)マルトース (カ)18
(2592)
問2
かちから
☆(1) Ax 139. CO. DA
r
1
等(21硫酸を中和し、他の試験管と
実験条件を合わせるため
☆(3) Cuz0cmol)=
0.715g=0.005mol
1439/201
グルコース:Cuz0 こにしよ
0.005円×1800/1=0.9g
よって、0.9
3.い
-X100 =28.9%
3

ページ11:

③(その2)
P13
$(1)
3429
=0.010mcl
3429/mal
☆(2) 3,42g
☑
1.25
180g/ud
フルクトースの方が
÷1.25
=0.015mol甘い
本(3)同じ甘きを感じるのに、フルクトースは
スクロースより甘くないから)高濃度である必要
がある。だからスクロースの方が刺激が強い
4

ページ12:

5 (493)
P₁9) (P) P. (1) S. (3) P. (I) c. (#) e
(^) t. (#) n. (1) i (17) g G's Tx $23
(問) (1)(コ)H+,水素イオン(サ)陽
E
(シ)OH、水酸化物イオン(2)陰(セ)イオン交換
陽イオン交換樹脂なら塩酸等の強酸、
陰イオン交換樹脂なら水酸化ナトリウム等の強塩基
を流す
(3)
D
CH2-CH
n
77+27
=104
5

ページ13:

5
1292 0.07
(184)
5031+
7.28×104
104.
=1700
#
(③
☆★
184m+104 (700-m)
=184m+72800 -104m
= 72800 +80m
10.09
12.0
318
y
=
72800
72600 +80m
9/1より
%/mol
PS
Alex mol
amol
m=182
6