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化学基礎・化学　2022年度版
同位体・質量数・同素体との違いについて解説します。

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2022：東北大入試（改題）　問1～5

炭素，水素，酸素のみからなる芳香族化合物A１molを水酸化ナトリウム水溶液で
完全に加水分解し希塩酸酸性にしたところ，化合物B，C,Dが１molずつ得られた。
CとDは炭素，水素，酸素からなる分子量150以下の共通の分子式を持つ物質で
200mgを完全燃焼させると，ＣＯ₂528mg，Ｈ₂Ｏ216mgのみが生じた。
Ｃはヨードホルム反応陽性であり，Ｄは陰性であった。また，ＣとＤはどちらも
金属ナトリウムと反応し水素を発生した。
Ｃには不斉炭素原子が２つあり，水素を付加させ分子量が2.0増えたEが生成する。
Ｃに濃硫酸を作用させると，分子量が18減った化合物が得られた。
Ｄは炭素原子5個以上から成る環状構造をもち，酸化させて得られた分子量がＤから
2.0減った化合物Ｆは銀鏡反応を示した。

問1　Cの分子式を求めよ
問2　ヨードホルム反応が反応する構造をケトン，もしくはアルデヒドとなる１種と
　　　アルコールの１種類をそれぞれ示せ
問3　Cの構造式を書け
問4　Cを濃硫酸で処理した物資の候補を全て書け
問5　Dの構造式を書け

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金属元素に関する記述として下線部に誤りを含むものを、
次の①～⑤のうちから一つ選べ。

①アルミニウムの単体は$AI^{3+}$を含む水溶液の電気分解により得られる。
② $AgCl$や $AgBr$ に光が当たると分解し $Ag$が析出する現象は、写真のフィ ルムなどに利用される。
③ 白金やニッケルは、触媒として利用されている。
④ 鉛は、放射線の遮蔽材として利用されている。
⑤ マグネシウムの単体は、空気中で強熱すると明るい光を発して燃焼し、酸化マグネシウムを生じる。

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次の（ア）〜（オ）の分子について、下の各問いに答えよ。
（ア）塩素 Cl₂
（イ）シアン化水素 HCN
（ウ）二硫化炭素 CS₂
（エ）メタン CH₄
（オ）エタン C₂H₆
（1） 各分子の構造式を記せ。
（2） 単結合を最も多く含む分子を選び、（ア）〜（オ）の記号で記せ。
（3） 二重結合を含む分子を2つ選び、それぞれ（ア）〜（オ）の記号で記せ。
（4） 三重結合を含む分子を1つ選び、（ア）〜（オ）の記号で記せ。

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物質$A 0.30mol$と窒素 $0.60 mol$の混合気体が、
なめらかに動くピストン付きの密閉容器に入っている。
この混合気体の温度と圧力がそれぞれ$57℃$と
$9.0 × 10^4 Pa$のとき、気体のみが存在していた。
混合気体の圧力を変えずに$27℃$まで冷却したところ
物質$A$の液滴が生じた。
このとき、冷却後の混合気体の窒素のモル分率として
最も適当な数値を、次の①～⑦のうちから一つ選べ。
ただし、物質$A$は窒素とは反応せず、
$27℃$におけるその飽和蒸気圧は $1.5 × 10^4 Pa$である。
また、生じた液滴の体積は無視でき、
液滴に窒素は溶解しないものとする。

①$0.60$
②$0.67$
③$0.75$
④$0.80$
⑤$0.83$
⑥$0.90$
⑦$1.0$