独学サポート

過去問演習

大学入学共通テスト 2023年度 本試験
化学基礎
第1問

問1 元素記号の左下に書かれた原子番号( = 11 )は陽子の個数(または電子の個数)と一致し、左上に書かれた質量数( = 23 )は陽子 + 中性子の個数と一致する。
よって中性子の個数は 23 - 11 = 12個 である。
1 3点
問2 電気陰性度の差により結合には極性が生じる。結合が極性をもっていても、分子全体で正電荷の中心と負電荷の中心が一致していれば無極性分子になる。分子の形も考えて判断する。
(誤)アンモニア(NH3)は三角錐形で、極性分子である。
(誤)硫化水素(H2S)は折れ線形で、極性分子である。
(正)酸素(O2)は直線形で、無極性分子である。
(誤)エタノール(C2H5OH)は対称な構造をしておらず、極性分子である。
2 3点
問3 (誤)ハロゲンはすべて17族元素であるから、価電子の数はどれも7個である。
(誤)原子番号が小さいほど陽イオンになりにくい(イオン化エネルギーが大きい)。
(誤)電気陰性度の大きい塩素原子の方に偏っている。
(正)反応式は I2 + H2S → 2HI + S 。I2は酸化数が 0 から -1 に減少しているので還元されており、酸化剤としてはたらいている。なお、Sは酸化数が -2 から 0 に増加しているので酸化されており、還元剤としてはたらいている。
3 3点
問4 Bの温度が融点、Dの温度が沸点である。状態は、A = 固体、B = 固体と液体、C = 液体、D = 液体と気体、E = 気体となる。
(誤)固体状態でも熱運動はしている。
(正)固体がすべて液体になるまで温度は上昇しない。
(誤)液体中の分子は、接したまま自由に動きまわることができる。
(正)沸騰しているときは、液体の内部からも気体が発生する。
(誤)分子は離れて飛びまわっており、液体の時より平均距離は大きい。
したがって正しい組合せはイ、エである。
4 3点
問5 (正)二酸化炭素分子は、炭素原子を中心にした直線形の構造をとる。
(正)メタン分子は、炭素原子を中心にした正四面体形の構造をとる。
(正)どちらも非金属元素どうしの結合であり、共有結合からなる。
(誤)常温・常圧ではどちらも気体であるから、物質量の等しい二酸化炭素とメタンは同温・同圧で同体積となる。分子量は二酸化炭素( = 44)のほうがメタン( = 16)より大きいので、密度(単位体積あたりの質量)は二酸化炭素の方がメタンより大きい
5 3点
問6 ヘリウムの物質量をx〔mol〕、窒素の物質量をy〔mol〕とすると、
物質量について、 x + y = 1.0 … (1)
Heの原子量は4.0、N2の分子量は28であるから、ヘリウムの質量は4.0x〔g〕、窒素の質量は28y〔g〕となり、
質量について、 4.0x + 28y = 10.0 … (2)
(1)(2)を連立して解くと、 x = 0.75y = 0.25 となる。
よって、Heの物質量の割合は、0.75 ÷ 1.00 = 75% となる。
6 4点
問7 (正)
(正)
(誤)Al2O3におけるアルミニウム原子の酸化数は +3 、酸素原子の酸化数は -2 である。
(正)酸化物の被膜が形成された状態を不動態という。
7 3点
問8 浸した金属のイオン化傾向が、水溶液中でイオンとなっている金属のイオン化傾向よりも大きいときに、浸した金属が溶け出してイオンとなり、放出された電子をもとの金属イオンが受け取って金属として析出する。スズ、亜鉛、銅、鉛、銀についてイオン化傾向の大小を示すと、亜鉛(Zn) > スズ(Sn) > 鉛(Pb) > 銅(Cu) > 銀(Ag)である。
(析出する)Zn > Sn であるため、亜鉛が溶け出してスズが析出する。
(析出する)Zn > Cu であるため、亜鉛が溶け出して銅が析出する。
(析出しない)Cu < Pb であるため、銅は溶け出さず、鉛が析出することもない。
(析出する)Cu > Ag であるため、銅が溶け出して銀が析出する。
8 4点
問9 水溶液A(2価の強酸)を水酸化ナトリウム(1価の強塩基)で中和滴定した場合について、中和の量的関係から水溶液A中の強酸のモル濃度を求める式を立てる。求めるモル濃度をC〔mol/L〕とする。
酸の中のH+の物質量 … 2価 × C〔mol/L〕 × 5 × 10-3L … (1)
塩基の中のOH-の物質量 … 1価 × x〔mol/L〕 × y × 10-3L … (2)
(1) = (2)より、 C = xy/10 となる。
※問題文に情報として与えられたもののうち、酸・塩基の強弱は中和の量的関係には影響しない(電離度を考慮する必要はない)。また、水30mLという情報が中和滴定の計算に不要とわかれば、選択肢③④⑥⑧が不自然だと見当をつけられる。
9 4点