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☆化学 千葉大学(2021年)の理由を問う記述問題
今日は、千葉大学(2021年)で出題された理由を問う記述問題を紹介します。
挑戦してみてください！
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元素は原子番号の変化にともない性質が変化する。
気体の原子から最外殻電子1個を取り去って1価の陽イオンにするのに必要なエネルギーを，イオン化エネルギーという。
図1(略)は原子番号とイオン化エネルギーとの関係を示している。
イオン化エネルギーは，周期的な変化を示し，同じ周期の元素で比較すると「 A 」で最大となる。
また，原子番号21から29までの「 B 」においては，①隣り合う元素どうしの化学的性質が似ており，イオン化エネルギーの変化は小さい。
一方，気体の原子が電子1個を取り込んで1価の陰イオンになるときに放出されるエネルギーを，電子親和力という。電子親和力もまた，周期的な変化を示し，同じ周期の元素で比較すると「 C 」で最大となる。
■問題１
「 A 」～「 C 」にあてはまる最も適切な語句を，次の語群から一つずつ選びなさい。
語 群
アルカリ金属 アルカリ土類金属 ハロゲン
貴ガス(希ガス) 典型元素 遷移元素
13族元素 14族元素 15族元素
■問題２
下線部①について，原子番号21から29の元素において，化学的性質が似ている理由を，原子番号の増加にともなう電子配置の変化に基づいて，45字以内で答えなさい。
千葉大学 (2021年) 一部略
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■問題１
A…貴ガス(希ガス)
B…遷移元素
C…ハロゲン
■問題２
原子番号が増加しても内殻に電子が収容されるため最外殻電子数が1または2で変化しないから。
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☆化学 信州大学(2021年)の理由を問う記述問題
今日は、信州大学(2021年)で出題された理由を問う記述問題を紹介します。
挑戦してみてください！
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高分子化合物には合成高分子化合物と天然高分子化合物があり，互いに物理的性質が似ているものが存在する。
合成高分子化合物の一つにアクリロニトリルを付加重合させて得られる( ア )がある。
この( ア )を主成分とする合成繊維は( イ )繊維とよばれる。
( イ )繊維には，アクリロニトリルに少量のアクリル酸メチルを混ぜて共重合したものがある。このようにして得られた重合体は( ア )と比べて染色性が向上している。
( イ )繊維は肌触りが羊毛に似ていて，柔らかく保温性があることから，敷物などに用いられている。羊毛の主成分は( ウ )とよばれる繊維状のタンパク質であり，天然高分子化合物の一つである。
また，これ以外の繊維状のタンパク質には，絹糸の主成分であるフィブロイン，皮膚や軟骨に含まれる( エ )が知られている。
一方，酢酸ビニルを付加重合させると( オ )になり，①これを加水分解すると( カ )が得られる。
( カ )の水溶液を細孔から硫酸ナトリウム水溶液中に押し出して凝固させ，繊維状にする。
②これをホルムアルデヒド水溶液で処理すると，水に不溶な繊維である( キ )ができる。
( キ )は天然繊維である( ク )によく似た性質を示し，ロープ・ネット・衣料などに用いられる。
( ク )の主成分は( ケ )であり，天然高分子化合物の多糖に分類される。
■問題１
空欄( ア )～( ケ )にあてはまる適切な語句を答えよ。
■問題２
下線部①の( カ )は紙用の「のり」として用いられている。
「のり」として活用できる理由を60字以内で説明せよ。
■問題３
下線部②の処理の名称を答えよ。
また，この反応で( キ )が水に不溶となる理由を40字以内で説明せよ。
信州大学 (2021年) 一部略
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■問題１
ア…ポリアクリロニトリル
イ…アクリル
ウ…ケラチン
エ…コラーゲン
オ…ポリ酢酸ビニル
カ…ポリビニルアルコール
キ…ビニロン
ク…綿
ケ…セルロース
■問題２
紙の原料であるセルロースのヒドロキシ基と，ポリビニルアルコールのヒドロキシ基が水素結合して分子どうしを結び付けるから。
■問題３
名称…アセタール化
理由…ヒドロキシ基から生じたアセタール構造は水に不溶なエーテル結合をもつから。
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☆化学 埼玉大学(2021年)の理由を問う記述問題
今日は、埼玉大学(2021年)で出題された理由を問う記述問題を紹介します。
挑戦してみてください！
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ベンゼン環の炭素原子にヒドロキシ基が結合した化合物をフェノール類という。
フェノール類は医薬品，染料，プラスチックなどの合成に利用されている。
フェノール類は染料の原料としても利用される。
例えば，①ナトリウムフェノキシドの水溶液に塩化ベンゼンジアゾニウムの水溶液を加えることで，橙赤色のアゾ染料が合成できる。
下線部①の反応を行う際には，反応条件に気をつける必要がある。
どのような点に注意するべきか，その理由とともに説明せよ。
埼玉大学(2021年) 一部略
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塩化ベンゼンジアゾニウムは熱分解しやすいので，氷冷して5℃以下の下で反応させる。
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