2018年センター試験「化学」過去問解説

2018年センター試験「化学」過去問解説

2018年センター試験「化学」過去問解説

納得できる解説

こちらは、みなさんが一度問題に取り組まれたことを前提に解説しております。

ですので、設問をわざわざ読み直していないところもあります

また、お手元に問題を準備していることを前提に解説してます。過去問は公式のセンター試験のページからダウンロードできますので、そちらをご利用ください。



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2018年センター試験「化学」過去問

各問 全問解説はこの下です

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第1問 物質の構成と化学結合、状態

問1 原子の構造(4分35秒)

原子の構造をみると、「原子核」のまわりを「電子」がまわっています。

 

原子核の中にはプラス(+)の電気を持った「陽子」と、電気的に中性な「中性子」があります。

 

電子はマイナス(-)の電気を持っています。

 


 

 電子1個の質量は、陽子や中性子にくらべはるかに小さいですが、電気量(の絶対値)は陽子1個が持っている電気量と同じです。

原子は通常の状態(イオンではない状態)では、陽子の数と電子の数が同数で、全体的に電気的に中性になっています。

 

原子は、電子を失うと全体的にプラスの電気を帯び「陽イオン」に、電子を受け取ると全体的にマイナスの電気を帯び「陰イオン」になります。

 

問題に入ります。

 

まず、陰イオンを選びます。

 

陽子数より電子数が多いものを選べばいいですね。アかイにしぼれます。

(ウ、オは通常の原子、エ、カは陽イオンです。)

 

次に質量数です。電子は、陽子や中性子にくらべひじょうに軽いので、質量数は陽子と中性子の数の和によって決まります。

 

アとイでは、中性子の数は同じですが、陽子の数がイの方が多いので質量数が多いのはイであり②が正解です。

 

なお、ここにあげられたものを一通り確認しておくと・・・

「陽子の数」=「原子番号」からそれぞれが何であるかは、簡単にわかります。)

 

ア:硫化物イオン   イ:塩化物イオン   ウ:塩素原子   

エ:カリウムイオン   オ:カリウム原子   カ:カルシウムイオン

 

正解:②

 

問2 典型元素と遷移元素(8分22秒)

「典型元素」とは周期表の縦のつながりが強い元素であり、周期表の1族・2族、及び1218族がこれにあたります。

ちょうど、ふだんよく書く原子番号20Caまでがこれにあたります(注:12族だけ入っていません。)

 

金属元素と非金属元素が、あることはわかりますね。


 

 「遷移元素」は、周期表の横のつながりが強い元素で、周期表の311族の元素がこれにあたります。

すべて金属元素です。

  

「誤りを含むもの」を選ぶので1つずつみていきましょう。

 

①これが答えでいいですね。2族元素のうちCaより下のものをアルカリ土類金属、といいます。

 

そもそも「アルカリ金属」「アルカリ土類金属」「ハロゲン」「希ガス」など、「族」の特徴をまとめた名称を持っていること自体、典型元素であることの証明になります。

 

②両性元素については、便利なゴロがありますね。

AlZnSnPb(あ・あ・すん・なり)と、両性に愛される」

これらは典型元素です。

 

③その通りです。

 

④「陽性が強い」=「陽イオンになりやすい」=「電子が取れやすい」=「イオン化エネルギーが小さい」

左下の方が陽性が強いといって、問題ありません。

 

1族がもっとも陽性が強い=陽イオンになりやすい、というのはいいでしょうが、なぜ、下の方が陽性が強いのかというと・・・

 

下の方にある元素の最外殻にある電子の方が、中心の原子核から離れていますよね。

だから・・・とれやすい・・・と解釈できますね。

 

⑤その通り、という以前にみなさんが苦労しているところではないでしょうか?

「そ~そ~、いろんな酸化数とるから、たいへんだよね」・・・って思えないといけませんよ。

 

これについては関連の内容が出てきたらしっかり解説しますが、とりあえず一番取りやすい酸化数を一番最初に抑えることがコツです。

 

正解:①

 

問3 六方最密構造(六方最密充填)の結晶格子(3分33秒)

これを言葉だけで解説するのはたいへんですが、やるだけやってみます。

(分数も、例えば「2分の1」も「1/2」としか、表せません。)

ぜひ、動画のほうでも確認ください。

 

せっかく与えられているので、図1で考えていきましょう。

 

 

Aからです。上と下に2つありますね。


 

 上のものは上半分、下のものは下半分が切れているので、これでまず1/2です。

 

さらに、真上から平面的にとらえておうぎ形になっています。

小さいものは円の1/6、大きなものは円の1/3になっていることを確認しましょう。

 

小さいものは1/21/6で、それが4個あります。

よってこの分で、1/2×1/6×4=1/3 より「1/3個分」

 

大きいものは1/21/3で、これも4個あります。

よってこの分で、1/2×1/3×4=2/3 より「2/3個分」

 

合わせて 1/3+2/3=1 より「1個分」です。

 

次に層2をみてみましょう。今度は上下には切れていません。

小さい弦と弧で囲まれた2個分が、ちょうど大きいところのすきまにはまって「1個分」になりますね。

 

よって合わせて2個分 ②です。

 

なお、層2に関しては、単位格子の切り方をずらせば、ちょうど1個ずつ入っていることはすぐに判断できます。

 

正解:②

 

問4 蒸気圧曲線と沸騰・沸点(6分56秒)

う~ん・・・なんと説明したらよいかわかりませんが・・・

こんなの、読みとれる点を拾っていけば、簡単じゃないですか?

 

 

あっ、そうでもないか・・・一応、用語の確認は大切ですね。むしろ、よい機会です。


 

 

蒸気圧(飽和蒸気圧)というのは、その温度ではその圧力まで「気体」になってられ得る、という圧力です。

その圧力を超える分の気体は、液体に変化します。

 

2の蒸気圧曲線においては、曲線の右側はすべて気体の状態(・・・というか、水蒸気はこの範囲の圧力と温度の関係をとり得る・・・ということです)。

 

曲線の左側は、気体と液体が混ざった状態。・・・具体的には、圧力はその温度での(飽和)蒸気圧で、それを超える分は液体になっている状態です。

 

気体と液体が混ざった状態、といっても、気体は気体、液体は液体、と固定されているわけではなく、液体が気体になる蒸発速度と、気体が液体になる凝縮速度が等しくなった状態というのはいいですね。

見た目上は蒸発が起こっていない状態で、これを「気液平衡」と、いいました。

 

液体の水を加熱していくと蒸発する水分子の数は増えていきます。

気体になった瞬間の圧力は、その温度での(飽和)蒸気圧です。

 

さらに水を加熱していくと、その(飽和)蒸気圧が外圧(まわりの圧力)と同じになります。

そうなると、水の内部からも蒸発(気化)がはじまります。

 

これが・・・「沸騰」です。

(今、はじめて知った、という人も多いのではないでしょうか?いつ、習ったのか?といえば、小学3年生のときです。覚えてるわけない、その時期にそこまでわかるわけない、という意見はもっともです。)

 

沸騰するときの温度が「沸点」です。

このような理由で、沸点はまわりの圧力によって決まります。

山の高いところでは、80度くらいで沸騰しちゃう、なんて話、聞いたことありますよね。

 

話を整理しましょう。

 

(飽和)蒸気圧と外圧が等しくなるときの温度が「沸点」です。

外圧が高いほど、沸点も高くなるということです。

 

よって、図1で示された各「温度」における「蒸気圧」が、選択肢の「外圧」と等しくなるときの温度が「沸点」です。

 

あとは、対応する点を調べていけば解答にたどり着きます。

 

正解:③

 

問5 モル濃度・密度・モル質量から質量モル濃度の計算(4分19秒)

とっかかり・・・さえあれば、なんとかなります。

 

この溶液が・・・「1L」あったとしましょう。

あとは、じっくり考えていけば、答えにたどりつきます。

 

 

正解:⑤


問6 物質の状態(3分48秒)

①気液平衡について・・・正しい説明です。

②分子間にはたらく力をファンデルワールス力といいます。

 水素結合や、その他の粒子どうしを結び付ける力に比べると弱い力です。

③蒸気圧降下と沸点上昇について・・・正しい説明です。

④状態図に三重点が表れます。

 


 

⑤水の冷却曲線で確認できる過冷却のことですね。これが誤りを含む選択肢です。

   過冷却は起こらないこともあります。

 

正解:⑤

 

第2問 物質の変化(化学反応)

問1 熱化学方程式(3分42秒)

熱化学方程式の問題は、やってみればできます。

目標をしっかり意識して、順番に近づけていけば大丈夫ですよ。

 

 

正解:②

 


問2 反応速度と平衡定数?(3分49秒)

反応開始直後の反応速度:

 

与えられている v=k[A][B]をもとに考えます。

kと[B]が一定なので、[A] がアップすれば、vもアップします。

 

最終的なCの濃度:

 

 

平衡定数などを使う問題でしょうか?


 

しかし、平衡定数一定など、それを使うことを示唆するような記述はみられません。

 

どちらにせよ、どういう反応だったか確認することは必要です。

 

情報を整理すると、ABはすべて反応する不可逆反応であったことが確認できます。

 

正解:③

 

問3 a 電気伝導度による中和点の測定(3分39秒)

電解質の水溶液が電気を通すのは、その中に多数のイオンが存在していて、それが導線の役割を果たすからです。中和反応の過程で水酸化物イオンが水分子になり無くなっていくので電気伝導度は下がっていきますが、

 

すべての水酸化バリウムが中和したあとは、硫酸の電離により、水素イオンと硫酸イオンが増えてていくので、電気伝導度は再び上がっていきます。


 

 

この中和反応で生成される塩は、硫酸バリウムで、水に溶けず(イオンにはならず)沈殿するので、この組み合わせの実験では中和点の電気伝導度は理論的には0になりますね。

  

正解:④

 

問3 b 中和滴定によるモル濃度の計算問題(1分51秒)

等式を立てて、軽くさばきましょう。

物質量(mol数)で、等式を立てる・・・と、心がけるとよいです。

 

正解:②

 

 


問4 燃料電池における物質量の計算問題(3分23秒)

ファラデー定数とは、電子1molが持つ電気量のことです。

電子1mol分で、9.65×10⁴クーロン必要と考えればよいでしょう。

 

またクーロンは1Aの電流が1秒間流されたときの電気量なので、こちらも算出できます。


 

あとは、イオン反応式から、電子6molで、エタノールが1mol消費されることを読みとって、比の計算で済ませましょう。計算のくふうなどにも、注目しましょう。

  

正解:②

 

問5 平衡状態と平衡定数・電離定数(4分25秒)

アンモニアの水溶液中での平衡状態について、ふつう平衡定数といった場合、[HO]を含めて考えるけど、電離定数といった場合は[HO]の濃度なんて限りなく1に近いから無視する・・・と、いうのが、ポイントといえばポイントですね。

 

 

正確には問題で他のものでヒントとして示されているように、水溶液中のアンモニアの電離の平衡定数をKとしたとき、KHO]を電離定数Kbとします。


 

 

計算は、この場合あまり最初からスマートに行こうとせず、どろくさくすすめていけば、たどり付けます。

 

正解:⑤

  

第3問 無機物質

問1 身近な無機物質(2分19秒)

①ルビーやサファイアなので、酸化アルミニウムのことです。これが誤りを含む選択肢です。

 

②凝固点降下のことです。正しいです。第1問・問6で沸点上昇についても扱いましたね。

 

沸点は上がるし、凝固点は下がる。純粋な溶媒(「水」で考えればいいです)に何かを溶かすと、液体の水でいられる温度の範囲が広がるということですね。


 

 

塩化カルシウムは安価で、塩化ナトリウムよりモル濃度が高くなるので凍結防止剤として、よく使われます。私も去年は、何度かまきました。

 

③酸化チタン→光触媒

④二酸化ケイ素→ガラスの主成分

⑤酸化亜鉛→別名:亜鉛華、白色粉末で塗料などに利用

・・・いずれも知っておきたい内容です。

 

正解:①

 

問2 ハロゲンの単体と化合物(4分05秒)

①ハロゲンは陰性元素なので、上にあるものほど反応性が強いです。

②これも有名な話です。

③アンモニアが銀、銅、亜鉛と錯イオンを形成することも、重要な性質です。

④オキソ酸とは酸素原子を含む酸のこと。

 


 

塩素のオキソ酸には、次亜塩素酸・亜塩素酸・塩素酸・過塩素酸があり、その中で次亜塩素酸の塩素原子の酸化数は+1で、最小です。

 

⑤いわゆるヨウ素溶液のことです。正式にはヨウ素ヨウ化カリウム水溶液。

ヨウ素は水に溶けませんが、ヨウ化カリウム水溶液にはとけます。

ヨウ化カリウムは無色ですが、ヨウ素が入ればその分、褐色になります。

 

正解:④

  

問3 塩化水素と硫化水素の性質(4分47秒)

Aは揮発性の酸である「塩化水素(HCl)」が遊離、

Bは「弱い酸は出ていけ」で「硫化水素(HS)」が発生します。

 

①どちらも無色ですが、Aは刺激臭、Bは腐卵臭

 

②「金属イオンの分離と確認」の単元の知識が必要です。

 


 

まずAについて、塩化物イオンと沈殿をつくるのはイオン化傾向の小さい銀イオンと、特異的に沈殿をつくるなまりイオンだけでした。「塩化鉛(PbCl₂)」の白色沈殿を生じます。

 

Bについて、硫化物イオンは(液性によって差はありますが)多くの金属イオンと沈殿をつくりました。

ここでも、「硫化鉛(PbS)」の黒色沈殿を生じます。

 

③そもそも、すべて電離するから強酸、一部しか電離しないから弱酸です。

 

塩化水素水溶液である塩酸は強酸なので、Aの塩化水素は完全に電離します。

硫化水素は弱酸なので、完全には電離しません。

 

Aの水溶液である塩酸は問題なく鉄を溶かします。Bの硫化水素も、あまり聞きませんが、問題なく鉄と反応するでしょう。

 

鉄が不動態をつくるというのは濃硝酸との反応の話です。

アルミニウム・鉄・ニッケルは、濃硝酸との反応では不動態をつくって反応が進みません。

 

正解:②

 

問4 典型元素の性質(5分09秒)

周期表についての記述があるので、周期表を書くと速いですよ。

ア:「同素体はSCOPで掘れ」・・・リンの同素体である黄リンは自然発火します。

 

正解:④

 

 


 

イ:「アルカリ土類金属→炭酸塩・硫酸塩は水に不溶」・・・圧倒的な得点源になるところです。

「イの一つ下に位置する同族元素」・・・これはCaのこととわかります。これで答えは決まります。

水酸化物の水溶性については、覚えている・覚えていないの話ではなく、イオン化傾向と、延期の強さなどから、ピッタリ説明できます。

 

正解:③

 

問5 水和水の計算問題(5分13秒)

使うのは表に与えられた数値そのままの値ではなく、質量の減少量を使います。

2段階に分かれて減少していますが、それぞれ1.44g0.36gです。

これが水分子の減少量に対応し、m-nとnと比の関係から等式が立てられます。

 

 

mとnの関係式n=5mが求められますが、nとmは7以下の整数、という条件から、m=1、n=5と求められます。


 

 

0.36gの減少量が水分子1つ分の減少量ということから、この物質は0.02molだったことがわかります。

それをもとに、Mの原子量をxとおいて、xからMの元素名をMnと確定します。

 

正解:④

 

第4問 有機化合物

問1 有機物の名称の付け方(7分13秒)

有機物の名称の付け方には確かにルールはありますが、あまりとらわれすぎるのもよくありません。

先にすべておさえようとするよりも、でてきたら、そのつど確認していくほうが効率的です。

 

正解:④

 

 


問2 幾何異性体(2分33秒)

幾何異性体(シス―トランス異性体)が、あるかどうかです。かいてみたほうが、早いですね。

ひっくり返して同じかどうか?です。

 

正解:②

 

 


問3 アセトンの性質(3分23秒)

フェーリング液の還元や、ヨードホルム反応など基本的な知識が問われます。

 

正解:④

 

 


問4 分子式の決定(4分08秒)

まずナトリウムとの反応でアルコールAのこの質量の物質量は0.25molとわかります。

次に付加する水素の物質量から、アルコールAには二重結合が2つあるとわかります。

あとは考えるのもめんどくさいので、書いて求めましょう。

 

正解:③

 


問5 a サリチル酸からアセチルサリチル酸の合成

サリチル酸は  +無水酢酸で「アセチルサリチル酸」

        +メタノールで「サリチル酸メチル」

・・・を生成します。

 

忘れていたとしても化学式からも判断できますが、これは、化学式も含めすらすらかけるようにしておくべきなので、じっくり解説しておきます。

動画では選択肢の①から確認しています。。

 

正解:⑤

 


問5b サリチル酸の検出

アセチルサリチル酸とサリチル酸のちがいに注目です。ヒドロキシ基を持っているかどうかですね。

フェノール類の検出は塩化鉄(Ⅲ)水溶液の呈色反応で確認しました。

 

正解:①

 

 


第5問 高分子化合物

問1 合成高分子化合物の構造と合成法

こういう問題は、すべてを完璧に覚えてなくても、理屈を知っていて、それをもとに考えられれば、答えが出るようになっています。それを、この動画で確認してください。

 

正解:②

 

 


問2 高分子化合物の性質

これも基本知識というか、ふだんから丸覚えせず考えて理解しようとしているかが問われますね。

 

正解:③

 


第6問 合成高分子化合物(選択)

問1 熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂

5問までで受験生のみんなもつかれているだろうな…という出題者の配慮?で、選択問題は、実は軽いものが多いです。(軽いと思えるかどうかは、ふだんの勉強の仕方によりますが…)

この問題なんて、なかま外れを探そうと思ったら・・・一瞬です。

 

正解:①

  


問2 平均分子量からメチレン基の数の計算

最後の計算問題も、本当に軽いところを持ってきてくれます。

今回のも簡単ですが、これでも例年よりは重いほうです。

 

正解:③

 

 


第7問 天然有機化合物(選択)

問1 タンパク質の性質

こういうパターンが多いです。明らかに誤っているものがありますね。

 

正解:⑤

 

 

問2 糖類の還元性

これも軽いなんてものではありません。軽いものが来るはずだ、と想定していなければかえって戸惑うかもしれませんね。

 

 

正解:④




以上です。

ご意見・ご感想お待ちしています。

 

富士宮教材開発

 

井出真歩



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