２０１７（平成２９年）度センター試験化学の解説（本試験後半）

２０１７年（平成２９年）度のセンター試験化学第３問以降の解説です。
前半の解説でも書いていますが、問題どうしのつながりがほとんどありません。
小問がたくさん集まった問題構成なので分野ごとにかたよりがないように対策することと、分かる問題から解くというのがコツですね。

２０１７年（平成２９年）センター試験化学の問題

問題は大学入試センターで公開してくれていました。

　⇒　2017平成２９年度センター試験「化学」問題

２０１７年（平成２９年）センター試験化学の解説（後半）

第３問

問１－身近にある無機物質

身近といっても化学的な内容なので「これは違う」というのを２つ見つければ良いだけです。
鉛（ \(\mathrm{Pb}\) ）の酸化数は＋２と＋４がありますので違っています。
次亜塩素酸（\(\mathrm{HClO}\) ）は還元作用ではなく強い酸化作用があります。

問２－遷移元素

ハーバーボッシュ法はアンモニアの工業的製法ですが、

常圧ではなく、「高圧下」で行う製法です。
「誤りを含むもの」を選ぶので部分的にでも違う点があれば他は見ない方が良いです。覚え方、理解度があいまいな部分があると悩む原因になるし、時間的に不利になることが多いので、誤りを見つけたら他は見ない、という方法はセンター試験では有効です。笑
※
小問集合形式となっていて、その１問が解けなくても次には違う問題が来るので落としてもその問題だけ、ということがセンター試験では多いからですよ。大問全体がつながりを持っている場合はじっくり検討することが大切です。

問３－水に溶ける気体と溶けない気体

混合気体Ａ、ＢからＢを取り除くので、液体ＣにＡは溶けない、Ｂは溶ける、という組合せを選ぶことになります。
窒素酸化物については特徴を知っておくべき項目なのでここだけで十分です。

二酸化窒素と一酸化窒素の水への溶解度は逆です。

問４－硫化物の沈澱と比例計算

亜鉛は酸性化では硫化物を生成しません。
銅と硫化水素は１：１で反応して硫化銅になります。

\( \mathrm{Cu^{2+}+H_2S\rightarrow CuS+2H^+}\)

できた沈澱は硫化銅（式量９６）なので、１９.２ｇは硫化銅の質量です。
含まれていた銅（原子量６４）の質量は、

\( \displaystyle\mathrm{\frac{64}{96}\times 19.2=12.8g}\)

これは黄銅２０ｇ中の

\(\displaystyle\mathrm{\frac{12.8}{20}\times 100=64}\)（％）

問５－気体の標準状態での体積

酸化マンガン（Ⅳ）と濃塩酸との反応は、

\( \mathrm{MnO_2+4HCl\rightarrow MnCl_2+2H_2O+Cl_2}\)

濃塩酸ということで水に溶ける塩素（無極性の気体）はないと見て良いでしょう。
酸化マンガンと塩素は１：１の比率です。
酸化マンガン（８７）のモル数は

\( \displaystyle\mathrm{\frac{1.74}{87}(mol)}\)

だから発生する気体は標準状態で、

\( \displaystyle\mathrm{\frac{1.74}{87}\times 22.4=0.448(L)}\)

答えは「0.45」を選べば良いですね。

問６－イオン化傾向

電流が流れる方向は電子の動きとは逆です。
電子はイオン化傾向の大きい方から小さい方へ動きますので、
イオン化傾向はＣ＞Ａ＞Ｂとなります。
Ｃはイオン化傾向の最も大きいマグネシウム、Ａは亜鉛、Ｂは銅となります。

第４問

問１－エチレンとアセチレンの共通の性質

エチレンは水が付加するとエタノールが生成しますが、
アセチレンは水が付加するとアセトアルデヒドになります。
アセチレンに水を付加させると理論上はビニルアルコールになるのですが不安定で実際には存在しません。

問２－エステルの加水分解と還元性を示すカルボン酸

エステルを加水分解するとカルボン酸とアルコールになりますが、
還元性を示すカルボン酸はアルデヒド基も有するギ酸です。
Ｂはギ酸ですがアルコールはもとの分子式から炭素が４つの１価のアルコールで、異性体は４つあります。

問３－芳香族炭化水素ベンゼンの置換反応

ベンゼン環は安定なので水素が置換される置換反応が多いです。

濃硫酸と加熱するとベンゼンスルホン酸（Ａ）になり、
水酸化ナトリウムを加えて、さらに固体の水酸化ナトリウムを加えて（融解）、ナトリウムフェノキシド（Ｂ）を生成します。
一方、ベンゼンに濃硝酸と濃硫酸を加えると硝酸が反応し、ニトロベンゼン（Ｃ）が生成します。
さらにスズを触媒にして塩酸を反応させアニリンとし、亜硝酸ナトリウムと反応させることで塩化ベンゼンジアゾニウム（Ｄ）となります。
先程のナトリウムフェノキシドと塩化ベンゼンジアゾニウムをカップリングさせるとp－ヒドロキシアゾベンゼンが生成します。

問４－ブタンの塩素置換体

ブタン（ \(\mathrm{C_4H_10}\) ）は炭素数が４なので、二酸化炭素は４倍のモル数出てきます。
ところで発生した二酸化炭素と水との比は、

\( \displaystyle\mathrm{\frac{352}{44}:\frac{126}{18}=8:7}\)

なので水素の数は水の２倍になるので、クロロブタン中に７個となります。
塩素の数は水素で飽和したときの１０個から引けば出ますね。

問５－セッケンと合成洗剤

合成洗剤の方が使える条件が広いですね。

実験Ⅰは過剰のナトリウムイオンで塩析が起こります。
カルシウムイオンを含んだ水溶液（硬水）でセッケンは白濁しますが、合成セッケンは変わりません。

第５問

問１－脱水縮合

紛らわしいですが、ナイロン６はカプロラクタムの「開環重合」です。

問２－高分子

合成高分子はいろいろな分子量を持ったものの集まりで決まった分子量はありません。
それらの平均をとったものが平均分子量です。

第６問（選択問題）

問１－重合体とその単量体

付加重合体は二重結合や三重結合の１つが開いて次々とつながります。

ポリイソプレンは二重結合を２つもったイソプレンの付加重合でできます。
※
重合体の構造式と単量体の二重結合を見比べて、単量体から不飽和結合が減っていれば付加重合と判断すれば答えは出ますね。

問２－生分解
用語は関係ありません。
ポリ乳酸という言葉も関係なく答えは出せます。
式量７２の有機物質６ｇから二酸化炭素と水が生成する燃焼と同じです。
単位当たり炭素を３つ持つので二酸化炭素はモル数で３倍発生するので

\( \displaystyle\mathrm{\frac{6.0}{72}\times 3 \times 22.4=5.6(L)}\)

第７問（選択問題）

問１－等電点と電気泳動

等電点という言葉は意味が分からなくてもかまいません。

分子が水溶液中でイオンとして電気的に＋なのか－なのか中性なのかを見れば良いのです。
Ａはアミノ基２つ、カルボキシ基１つだから「＋」、
Ｂはアミノ基２つ、カルボキシ基２つだから「中性」、
Ｃはアミノ基１つ、カルボキシ基２つだから「－」、
と考えれば陽極側に「－」、陰極側に「＋」のものが移動すると考えて官能基だけを見ても答えは出てきます。

問２－マルトース（麦芽糖）の加水分解

しかし、この問題も物質が分からなくても答えは出ます。
マルトースの分子量はグルコース２分子から水１分子が取れた３４２です。
これを再度グルコースに戻し、反応させたら酸化銅（Ⅰ）（式量１４４）が14.4ｇ得られたという問題です。
グルコースと酸化銅（Ⅰ）の沈澱は１：１と問題に書いてくれていますので、
酸化銅の沈澱が0.1molだったので、グルコースも0.1mol。
もとのマルトースはその半分になるので0.05molでその質量は、

\( \mathrm{342\times 0.05=17.1}\)

第６問と第７問はどちらかを選べば良いです。
どちらも似たような問題ですが、一応両方を見比べてやりやすそうな方を選べば良いでしょう。

ここまでですが前半ももう一度見ておいて下さいね。

⇒　２０１７　センター試験化学　本試験の解説（前半）