高認化学の過去問　21年第1回10/11/12

高認化学の過去問

無機物質について、問４に答えよ。

解答　①
解説
元素は約110種類余りあり、典型元素と遷移元素の2つに大きく分類することができる。典型元素は1族、2族と12族～18族の元素で、原子番号が増加するごとに価電子の数が1個ずつ増加し、元素の化学的性質が規則的に変化する。典型元素の価電子数は希ガスを除いて族番号の1の位の数字と一致する。また、密度が小さく無色である元素が多く、金属元素と非金属元素の両方がある。一方、遷移元素は3族～11族の元素で原子番号の増加にともなう元素の化学的性質の変化は小さく、元素の周期律（化学的性質の似た元素が周期的に現れるという規則性）は典型元素ほどはっきりしない。遷移元素では最外殻電子がいずれも2または1である。また、密度が大きく有色である元素が多く、すべて金属元素である。したがって、答えは①である。

これだけは押さえよう！！

＜典型元素＞
・1族、2族と12族～18族の元素
・原子番号が増加するごとに価電子の数が1個ずつ増加し、元素の化学的性質が規則的に変化する
・価電子数は希ガスを除いて族番号の1の位の数字と一致
・密度が小さく無色である元素が多い
・金属元素と非金属元素の両方がある

＜遷移元素＞
・3族～11族の元素
・原子番号の増加にともなう元素の化学的性質の変化は小さく、元素の周期律は典型元素ほどはっきりしない
・最外殻電子がいずれも2または1
・密度が大きく有色である元素が多い
・すべて金属元素である

有機化合物について、問１、２に答えよ。

解答　②

解説
シス・トランス異性体（幾何異性体）は構造式では区別できないが原子の三次元立体配置が異なる異性体で、炭素原子間の二重結合をはさんで同じ原子や基が同じ側にあるシス形と炭素間の二重結合をはさん同じ原子や基が反対側にあるトランス形がある。

CaCl(ClO)＋2HCl→CaCl2＋Cl2＋H2O,塩素

また、光学異性体は不斉（ふせい）炭素原子（4種類の異なる原子や基が結合した炭素原子）を持つ化合物に見られ、鏡像の関係にある異性体である。

2KI＋Cl2→I2＋2KCl,ヨウ素

アは臭素Brが2つとも1位の炭素原子に結合しているのでシス・トランス異性体（幾何異性体）が存在しない。イは臭素Brが1位の炭素原子と2位の炭素原子に結合し、炭素原子間の二重結合をはさんで臭素Brが同じ側にある（シス形である）ので、炭素原子間の二重結合をはさんで臭素Brが反対側にある（トランス形である）が存在する。ウは臭素Brが3つあるのでシス・トランス異性体（幾何異性体）の区別ができず、シス・トランス異性体（幾何異性体）が存在しない。エは1位の炭素原子には水素原子3つとカルボキシル基が2位の炭素原子には3種類の異なる原子や基しか結合していないので不斉炭素原子を持たず光学異性体は存在しない。オは1位の炭素原子には水素原子が3つ、3位の炭素原子には3種類の異なる原子や基しか結合していないので不斉炭素原子を持たないが、2位の炭素原子は水素原子、メチル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基の4種類の異なる原子や基が結合しているので不斉炭素原子であり光学異性体が存在する。したがって、答えは②である。

これだけは押さえよう！！

異性体…分子式は同じであるが構造や性質が異なる物質

＜異性体の種類＞

解答　②
解説
アンモニア性硝酸銀水溶液を加えて温めると銀が析出（銀鏡反応）するものはアルデヒドを官能基に持つ有機化合物である。したがって答えは②である。なお、①は分子内にヒドロキシル基、③はケトン基、④はエーテル結合、⑤はカルボキシル基を持つ。

これだけは押さえよう！！

＜アルデヒドの性質＞
・第1級アルコールを酸化することで生じる
・アルデヒドは酸化されてカルボン酸になりやすい
・アルデヒドは還元性があり銀鏡反応やフェーリング反応を示す。
銀鏡反応…分子内にアルデヒド基を含む化合物にホルマリンとアンモニア性硝酸銀溶液を加えて加熱すると銀が析出する
※なお、ホルマリンはホルムアルデヒドを水に溶解させた水溶液のことである。また、アンモニア性硝酸銀水溶液は硝酸銀AgNO3水溶液に過剰のアンモニア水を加えて生じるジアンミン銀(Ⅰ)イオン[Ag(NH3)2]＋を含んだ水溶液である。

フェーリング反応…分子内にアルデヒド基を含む化合物にホルマリンとフェーリング液を加えて加熱すると赤色の酸化銅(Ⅰ)Cu2Oが生じる ※なお、フェーリング液は硫酸銅CuSO4水溶液と酒石酸カリウムナトリウム四水和物KNaC4H4O6・4H2Oに水酸化ナトリウムNaOH水溶液を混ぜて作った濃青色の水溶液である。

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