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化学　2022年度
コロイドについて解説します。
塩析、凝析、チンダル現象、ブラウン運動、電気泳動、透析、親水コロイド、疎水コロイド、保護コロイド

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構造決定

次の文中のアルコールA,B,C,Dの構造式を記せ。
ただし、鏡像異性体は区別しないものとする。

分子式 $\mathsf{ C_4H_{10}O }$で表されるアルコール A, B, C, Dがある。
これらの4種類の化合物に適当な酸化剤を反応させたところ、A、Bからはアルデヒドが、
Cからはケトンが得られたが、Dは反応が進行しなかった。
また、Aから生じたアルデヒドは、枝分れのない直鎖状であった。

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武田塾、高田史拓先生との対談動画です。

高田先生が、京都大学に合格するためにしてきた勉強法を語ります。

勉強の参考にしましょう！

問題文全文(内容文)：
標準状態で、ある体積の空気の質量を測定したところ$0.29g$であった。
次に、標準状態で同体積の別の気体の質量を測定したところ$0.58g$であった。
この気体は何か。
最も適当なものを、次の①～⑤のうちから一つ選べ。
ただ し、空気は窒素と酸素の体積比が$4:1$の混合気体であるとする。
"標準状態・・・$0℃、1.013\times 10^5Pa$"
① アルゴン
② キセノン
③ プロバン
④ ブタン
⑤ 二酸化炭素

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問1
次の原子やイオンの組合せ(a)～(c)のうち，それぞれ半径の大きい方を正しく選んだ組合せとして最も適切なものを，下の①～⑧のうちから一つ選びなさい。ただし，原子やイオンは球形であるとみなすものとする。

(a) $\text{Na},\ \text{Mg}$ (b) $\text{F},\ \text{F}^-$ (c) $\text{F}^-,\ \text{Na}^+$

① (a) $\text{Na}$ (b) $\text{F}$ (c) $\text{F}^-$
② (a) $\text{Na}$ (b) $\text{F}$ (c) $\text{Na}^+$
③ (a) $\text{Na}$ (b) $\text{F}^-$ (c) $\text{F}^-$
④ (a) $\text{Na}$ (b) $\text{F}^-$ (c) $\text{Na}^+$
⑤ (a) $\text{Mg}$ (b) $\text{F}$ (c) $\text{F}^-$
⑥ (a) $\text{Mg}$ (b) $\text{F}$ (c) $\text{Na}^+$
⑦ (a) $\text{Mg}$ (b) $\text{F}^-$ (c) $\text{F}^-$
⑧ (a) $\text{Mg}$ (b) $\text{F}^-$ (c) $\text{Na}^+$

問2
2族元素であるマグネシウム，カルシウム，ストロンチウム，バリウムに関する記述(a)～(d)のうち，正しいものの組合せとして最も適切なものを，下の①～⑧のうちから一つ選びなさい。

(a) 酸化物はいずれも塩基性酸化物である。
(b) 水酸化物はいずれも強塩基である。
(c) 塩化物の水溶液はいずれも炎色反応を示す。
(d) 硫酸塩の水への溶解性は，硫酸マグネシウムが最も大きい。

① (a),(b) ② (a),(c) ③ (a),(d) ④ (b),(c)
⑤ (b),(d) ⑥ (c),(d) ⑦ (a),(c),(d) ⑧ (b),(c),(d)

問3
次の実験操作(a)～(c)のうち，炭酸ナトリウム十水和物と炭酸カルシウムの固体粉末を区別できる方法として適切なものを，下の①～⑦のうちからすべて選んだ組合せとして最も適切なものを一つ選びなさい。

(a) 少量の粉末をそれぞれ別の試験管に入れ，そこに水を加えて溶解するか確認する。
(b) 少量の粉末をそれぞれ別の試験管に入れ，そこに希塩酸を加える。
(c) 少量の粉末をそれぞれ別の試験管に入れ，気体誘導管をつけて試験管の底部を強熱し，発生した気体を石灰水に通す。

① (a) ② (b) ③ (c) ④ (a),(b) ⑤ (a),(c) ⑥ (b),(c) ⑦ (a),(b),(c)

問4
塩化カルシウム二水和物（$\text{CaCl}_2 \cdot 2\text{H}_2\text{O}$） $147\,\text{g}$ を水 $1000\,\text{g}$ に溶かした水溶液と同じ凝固点を示す塩化ナトリウム（$\text{NaCl}$）水溶液を，水 $1000\,\text{g}$ を用いてつくる時，必要な塩化ナトリウムの質量は何 $\text{g}$ か。最も適切な値を，下の①～⑤のうちから一つ選びなさい。ただし，電解質は水溶液中で完全に電離しているものとする。

① $58.5$ ② $84.7$ ③ $87.8$ ④ $117$ ⑤ $175$

問5
溶媒や溶液に難溶性塩を溶かして $1\,\text{L}$ の飽和溶液を調製したとき，その溶液中の難溶性塩のモル濃度をモル溶解度と呼ぶ。 \\
$5.0 \times 10^{-3}\,\text{mol/L}$ の塩化カルシウム水溶液中におけるフッ化カルシウムのモル溶解度 $[\text{mol/L}]$ を求めなさい。ただし，塩化カルシウムは完全に電離し，フッ化物イオンの加水分解は無視できるものとする。また，フッ化カルシウムは難溶性塩であり，その溶解度積は $4.0 \times 10^{-11}\,\text{mol}^3/\text{L}^3$ であるとする。$\sqrt{5} = 2.24$ とする。