2024年度 大学入学共通テスト 追試験「化学」の解答と解説です。全設問の正解と考え方を一問ずつ解説し、公式の解答PDFもあわせて掲載しています。大学受験の森が独自に作成した、無料で読める解説です。
解答
解説
2024年度（令和6年度）大学入学共通テスト 追試験「化学」の全問解説です。第１問が物質の状態、第２問が物質の変化と平衡、第３問が無機、第４問が有機、第５問が高分子と、５つの大問がそれぞれ20点。すべて必答で100点満点です。各設問の見出しをタップすると、その問題の考え方と計算過程が開きます。まちがえた設問だけを選んで確認してください。
第１問 物質の状態（塩の性質・沸点・気体の状態方程式・溶解と相分離）
問４はヘキサンとメタノールの相互溶解度を扱う探究型で、表1の「g/100 g 溶媒」という単位の意味を正確につかめるかが勝負です。c は「1.0 g ずつ加える」という設定なので、溶解の限界を超える最初の回を答えることになります。
問１：正解 ②（配点3）
＜問題要旨＞
ア「水溶液は塩基性を示す」とイ「二重結合をもたない」の両方に当てはまる塩を選びます。
＜考え方＞
アは「強塩基と弱酸からできた塩か」で判定します。イは構造式を書いて C＝O などの二重結合がないかを確かめます。両方を満たすものを探すので、片方だけ見て決めないことが大切です。
① 塩化アンモニウム NH₄Cl 弱塩基 NH₃ ＋ 強酸 HCl → 酸性 × ② 硫化ナトリウム Na₂S 強塩基 NaOH ＋ 弱酸 H₂S → 塩基性 ○ Na⁺ と S²⁻ のみ。二重結合なし ○ ③ 乳酸ナトリウム CH₃CH(OH)COONa 強塩基 ＋ 弱酸（乳酸）→ 塩基性 ○ しかし −COO⁻ に C＝O があり 二重結合をもつ × ④ 塩化カルシウム CaCl₂ 強塩基 Ca(OH)₂ ＋ 強酸 HCl → 中性 × ア・イ の両方を満たすのは ②
問２：正解 ②（配点3）
＜問題要旨＞
沸点に関する記述とその理由のうち、下線部（理由の部分）に誤りを含むものを選びます。
＜考え方＞
結論ではなく「理由」が正しいかを問う形式です。分子間力の強さは、極性が大きいほど強くなる、という向きを確かめます。
① CH₄ < SiH₄ < GeH₄ < SnH₄ の順に沸点が高い
理由：分子量が大きいとファンデルワールス力が
強くはたらくため
→ 正しい
② HCl の沸点が分子量のほぼ同じ F₂ より高い
理由：分子の極性が「小さく」なると
分子間力が強くはたらくため
→ 誤り
逆である。極性が「大きい」ほど
分子間に静電気的な引力がはたらき、
分子間力は強くなる。
HCl は極性分子、F₂ は無極性分子
③ H₂O の沸点が H₂S や H₂Se より高い
理由：H₂O では水素結合が強くはたらくため
→ 正しい
④ スクロースの希薄水溶液の沸点が純水より高い
理由：100℃ で水溶液の蒸気圧が純水より低いため
→ 正しい（蒸気圧降下 → 沸点上昇）
問３：正解 ③（配点4）
＜問題要旨＞
温度 280 K、圧力 1.0×10⁵ Pa の乾燥空気を圧縮して体積を3分の1にしたところ、温度が 420 K になりました。このときの圧力を求めます。
＜考え方＞
物質量が変わらないので、ボイル・シャルルの法則をそのまま当てはめます。体積が 1/3 になる分と、温度が上がる分の両方が圧力を上げる向きにはたらきます。
ボイル・シャルルの法則 P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ V₂ = V₁/3 として代入する (1.0×10⁵ × V₁)/280 = (P₂ × V₁/3)/420 両辺の V₁ を消す 1.0×10⁵/280 = P₂/(3 × 420) P₂ = 1.0×10⁵ × 1260/280 = 1.0×10⁵ × 4.5 = 4.5×10⁵ Pa （体積 1/3 で3倍、温度 280→420 K で1.5倍。 3 × 1.5 = 4.5 倍と考えても同じ）
問４ a：正解 ④（配点3）
＜問題要旨＞
ヘキサンやメタノールの性質に関する記述のうち、誤りを含むものを選びます。
＜考え方＞
「似たものどうしがよく溶ける」が原則。メタノールは −OH をもつので水と非常によく混ざります。
① ヘキサンは無極性分子である → 正しい（C₆H₁₄、対称な鎖状分子） ② メタノールは極性分子である → 正しい（−OH をもつ） ③ 室温でヘキサンは水にほとんど溶けない → 正しい（無極性 と 極性 で溶けにくい） ④ 室温で水とメタノールは、混合する割合に よっては二層に分離する → 誤り 水とメタノールはどちらも極性が大きく 水素結合をつくるため、 任意の割合で均一に混ざる。 二層に分離することはない
問４ b：正解 ③（配点3）
＜問題要旨＞
20℃ でメタノールに同じ質量のヘキサンを加えて二層に分離したとき、下層のメタノールに溶けているヘキサンの質量パーセント濃度を求めます。
＜考え方＞
下層は「メタノールにヘキサンが飽和した溶液」です。表1 の 20℃ の右側の値がそのまま使えます。単位が「g/100 g メタノール」なので、分母は 100 ではなく (100＋59) になることに注意します。
表1 の 20℃、下層の値 メタノールに対するヘキサンの溶解度 59 g/100 g メタノール つまり下層の組成は メタノール 100 g ヘキサン 59 g 合計 159 g 質量パーセント濃度 = 59/159 × 100 = 37.1 ≒ 37 % （分母を 100 にして 59 % としないこと。 溶解度は「溶媒 100 g あたり」の値）
問４ c：正解 ⑤（配点4）
＜問題要旨＞
10℃ で 10 g のメタノールにヘキサンを 1.0 g ずつ追加・撹拌・静置する操作を繰り返すとき、二層に初めて分離するのはヘキサンを合計何 g 加えたときかを求めます。
＜考え方＞
まずメタノール 10 g に溶けるヘキサンの限界量を計算します。1.0 g ずつ加えるので、その限界を初めて超える回が答えです。「限界量そのもの」ではないところが引っかけになります。
表1 の 10℃、下層の値
メタノール 100 g にヘキサン 44 g まで溶ける
メタノール 10 g に溶けるヘキサンの限界
44 × 10/100 = 4.4 g
1.0 g ずつ加えていくと
1.0 g → 溶ける
2.0 g → 溶ける
3.0 g → 溶ける
4.0 g → 溶ける（4.0 < 4.4）
5.0 g → 4.4 g を超える
→ 溶けきれず二層に分離する
よって 5.0 g
（4.4 g という限界の値そのものは
選択肢になく、1.0 g 刻みで初めて
超えるのが 5.0 g）
第２問 物質の変化と平衡（反応速度・平衡定数・溶解度積・電気分解）
問４は電気分解を三方向から問う総合問題。b はグラフの読み替えで、「同じ電気量で何 mol の電子が流れるか」を基準に Cu と Al を比べます。c のカールフィッシャー法は初見でも、文章に書かれた物質量の対応をたどれば解けます。
問１：正解 ③（配点3）
＜問題要旨＞
H₂ + Br₂ → 2HBr の反応速度が v ＝ k[H₂][Br₂]^(1/2) で表されるとき、反応速度が最も大きくなる条件を選びます。
＜考え方＞
指数が 1 と 1/2 で違うことがポイント。①②④は1つの因子しか変わりませんが、③は圧縮によって両方の濃度が同時に2倍になります。それぞれ何倍になるかを計算して比べます。
v = k[H₂][Br₂]^(1/2) ① [H₂] を2倍 v は 2¹ = 2 倍 ② [Br₂] を2倍 v は 2^(1/2) ≒ 1.4 倍 ③ 同じ温度・物質量で圧力を2倍 → 体積が 1/2 になる → [H₂] も [Br₂] も 2 倍 v は 2¹ × 2^(1/2) = 2 × 1.4 = 2.8 倍 ④ k が2倍になる温度にする v は 2 倍 最も大きいのは ③
問２：正解 ⑦（配点3）
＜問題要旨＞
aX ＋ bY ⇄ cZ の反応で、X と Y を 1.0 mol ずつ入れて平衡に達したとき、X，Y，Z がそれぞれ 0.60 mol，0.80 mol，0.40 mol になりました。a/b を求めます。
＜考え方＞
係数の比は「変化した物質量の比」に等しくなります。平衡時の量ではなく、はじめの量からどれだけ減ったかを計算します。
変化した物質量を求める
X：1.0 − 0.60 = 0.40 mol 減少
Y：1.0 − 0.80 = 0.20 mol 減少
Z：0 → 0.40 mol 増加
係数の比 ＝ 変化量の比
a : b : c = 0.40 : 0.20 : 0.40
= 2 : 1 : 2
a/b = 2/1 = 2.0
（平衡時の量 0.60 : 0.80 で比を
つくらないこと）
問３：正解 ②（配点4）
＜問題要旨＞
BaSO₄ 飽和水溶液の濃度が 1×10⁻⁵ mol/L のとき、BaCl₂ 10.4 mg を含む水 900 mL に、Na₂SO₄ 142 mg を含む水 100 mL を加えました。沈殿せずに残る Ba²⁺ の濃度を求めます。
＜考え方＞
まず飽和濃度から溶解度積 K_sp を出します。SO₄²⁻ が大過剰なので、残る Ba²⁺ は K_sp を [SO₄²⁻] で割れば求まります。
〔溶解度積を求める〕
飽和水溶液では
[Ba²⁺] = [SO₄²⁻] = 1×10⁻⁵ mol/L
K_sp = (1×10⁻⁵)² = 1×10⁻¹⁰
〔加えた物質量〕
BaCl₂ 10.4 mg / 208 = 5.0×10⁻² mmol
= 5.0×10⁻⁵ mol
Na₂SO₄ 142 mg / 142 = 1.0 mmol
= 1.0×10⁻³ mol
混合後の体積 900 + 100 = 1000 mL = 1.0 L
〔SO₄²⁻ が大過剰〕
SO₄²⁻ 1.0×10⁻³ mol に対し
Ba²⁺ は 5.0×10⁻⁵ mol しかない
→ Ba²⁺ はほとんど沈殿する
→ 問題文の指示どおり SO₄²⁻ の減少は無視
[SO₄²⁻] = 1.0×10⁻³ mol/L
〔残る Ba²⁺〕
[Ba²⁺] = K_sp/[SO₄²⁻]
= 1×10⁻¹⁰ / 1.0×10⁻³
= 1×10⁻⁷ mol/L
問４ a：正解 ④（配点3）
＜問題要旨＞
銅の電解精錬について、粗銅板と純銅板をそれぞれどちらの電極にするか（ア・イ）と、不純物の Zn と Ag のうちどちらが陽極泥になり、どちらがイオンとして溶け出すか（ウ・エ）を答えます。
＜考え方＞
「溶かしたい方が陽極」と覚えます。不純物の行き先は銅とのイオン化傾向の大小で決まり、銅より大きければ溶け、小さければ溶けずに落ちます。
〔ア・イ〕 粗銅を溶かして純銅を析出させたい → 溶ける側（酸化される側）が陽極 → ア＝陽極（粗銅板） → イ＝陰極（純銅板） 〔ウ・エ〕イオン化傾向で判断する Zn > (Cu) > Ag Ag は Cu より小さい → 陽極で酸化されず、そのまま はがれ落ちて陽極泥になる → ウ ＝ Ag Zn は Cu より大きい → 陽極で酸化されて Zn²⁺ になり、 陰極では析出しないので溶液に残る → エ ＝ Zn （陽極 ，陰極 ，Ag ，Zn）の組 → ④
問４ b：正解 ①（配点3）
＜問題要旨＞
CuSO₄ 水溶液の電気分解で Cu が 16 g 析出するときの電気量を Q₀ とします。Al₂O₃ の溶融塩電解で Al を得るとき、電気量と析出する Al の質量の関係を表すグラフを選びます。
＜考え方＞
同じ電気量なら流れる電子の物質量も同じ。Cu は 2 個、Al は 3 個の電子を必要とするので、その違いが析出量に効きます。
〔Q₀ が何 mol の電子に相当するか〕 Cu 16 g / 64 = 0.25 mol Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu より 電子 = 0.25 × 2 = 0.50 mol → Q₀ は電子 0.50 mol 分 〔同じ Q₀ で析出する Al〕 Al³⁺ + 3e⁻ → Al Al = 0.50/3 = 0.167 mol 質量 = 0.167 × 27 = 4.5 g 〔2Q₀ のとき〕 電子 1.0 mol Al = 1.0/3 = 0.333 mol 質量 = 0.333 × 27 = 9.0 g 原点を通り、Q₀ で約4.5 g、 2Q₀ で約9 g となる直線 → ①
問４ c：正解 ①（配点4）
＜問題要旨＞
カールフィッシャー法で、電流 5.00×10⁻² A で電気分解したところ余剰の I₂ が検出されるまでに193秒かかりました。試料に含まれていた H₂O の物質量を求めます。
＜考え方＞
文章に「I₂ が同じ物質量の H₂O とともに消費される」と書かれています。電気量 → 電子 → I₂ → H₂O と、係数をたどって換算していきます。
〔電気量〕 Q = It = 5.00×10⁻² × 193 = 9.65 C 〔電子の物質量〕 9.65 / (9.65×10⁴) = 1.00×10⁻⁴ mol 〔生成した I₂〕 2I⁻ → I₂ + 2e⁻ → 電子 2 mol あたり I₂ 1 mol I₂ = 1.00×10⁻⁴ / 2 = 5.00×10⁻⁵ mol 〔H₂O の物質量〕 I₂ は「同じ物質量の H₂O」とともに 消費される（問題文より） → H₂O = 5.00×10⁻⁵ mol
第３問 無機物質（14族元素・金属イオンの沈殿・コバルト錯塩の組成決定）
問３はコバルト錯塩の配位数を実験から決める本格的な総合問題です。実験Ⅰで Co の量を、実験Ⅱで NH₃ の量を別々に求め、最後に比をとる、という設計。逆滴定なので「加えた酸の全量 − 余った酸」で NH₃ を出すところがポイントです。
問１：正解 ⑧（配点4）
＜問題要旨＞
元素ア〜エは C，Si，Sn，Pb のいずれかで、記述Ⅰ〜Ⅲの性質をもちます。ア〜エに当てはまる元素の組合せを選びます。
＜考え方＞
Ⅰで両性の2つに絞り、Ⅱで「鉛ガラス」を思い出してアを確定。Ⅲはケイ素の工業的製法そのものです。三つの記述を順に使えば一意に決まります。
〔Ⅰ〕アとイの単体は希硝酸にも NaOH 水溶液にも溶ける → 酸にも塩基にも溶ける＝両性 → 14族では Sn と Pb → ア，イ は Sn か Pb 〔Ⅱ〕アを含むガラスは屈折率が大きく 光学レンズに用いられる → 鉛ガラス（クリスタルガラス） → ア ＝ Pb → したがって イ ＝ Sn 〔Ⅲ〕ウの酸化物をエの単体で還元してウの単体を得る → SiO₂ + 2C → Si + 2CO （ケイ素の工業的製法） → ウ ＝ Si，エ ＝ C （Pb，Sn，Si，C）の組 → ⑧
問２：正解 ③（配点4）
＜問題要旨＞
表1のア〜ウについて、B欄の操作では一方の金属イオンのみを沈殿させることが「できない」水溶液をすべて選びます。
＜考え方＞
「できない」を選ぶ設問です。それぞれの操作で2つのイオンがどうなるかを書き出し、両方とも沈殿してしまうもの、あるいは両方とも溶けたままのものを探します。
ア Pb²⁺，Fe²⁺ に塩酸 Pb²⁺ + 2Cl⁻ → PbCl₂↓（白色） Fe²⁺ は塩化物が水に溶ける → 沈殿しない → Pb²⁺ のみ沈殿する。分離できる ○ イ Fe³⁺，Zn²⁺ に過剰のアンモニア水 Fe³⁺ → Fe(OH)₃↓（赤褐色） Zn²⁺ → [Zn(NH₃)₄]²⁺ となって溶ける → Fe³⁺ のみ沈殿する。分離できる ○ ウ Ca²⁺，Ba²⁺ にアンモニア水で弱塩基性に してから炭酸アンモニウム水溶液 Ca²⁺ → CaCO₃↓ Ba²⁺ → BaCO₃↓ → どちらも沈殿してしまう → 一方のみを沈殿させられない × よって ウ
問３ a：正解 ③（配点4）
＜問題要旨＞
錯塩 A を 3.01 g とり、シュウ酸を加えて加熱したところ 0.964 g の Co₃O₄（式量241）が得られました。A 中のコバルトの含有率（質量パーセント）を求めます。
＜考え方＞
Co₃O₄ 1個の中に Co が3個あることを忘れないのが要点です。物質量を出したら3倍してから原子量をかけます。
〔Co₃O₄ の物質量〕 0.964 / 241 = 4.00×10⁻³ mol 〔Co の物質量〕 Co₃O₄ 1 mol 中に Co は 3 mol 4.00×10⁻³ × 3 = 1.20×10⁻² mol 〔Co の質量〕 1.20×10⁻² × 59 = 0.708 g 〔含有率〕 0.708 / 3.01 × 100 = 23.5 %
問３ b：正解 ②（配点4）
＜問題要旨＞
実験Ⅱ（発生した NH₃ を過剰の希硫酸に吸収させ、残った硫酸を NaOH で滴定する逆滴定）に関する記述のうち、誤りを含むものを選びます。
＜考え方＞
中和点が中性かどうかは、そこに何が残っているかで決まります。NH₃ を吸収した溶液には (NH₄)₂SO₄ ができているので、中和点は中性にはなりません。
① 希硫酸を入れる三角フラスコは、ぬれたまま 用いてもよい → 正しい 中に入れる硫酸の物質量が決まっていれば、 水で薄まっても中和に必要な量は変わらない （コニカルビーカー・三角フラスコは 「ぬれていてよい」） ② 残った硫酸と NaOH が過不足なく反応した 時点で水溶液は中性となる → 誤り この溶液には NH₃ を吸収してできた (NH₄)₂SO₄ が残っている。 NH₄⁺ は弱酸としてはたらくため、 中和点は酸性側（pH 5前後）になる ③ 指示薬にメチルオレンジを用いる → 正しい 中和点が酸性側なので、変色域が酸性側の メチルオレンジが適する （フェノールフタレインでは早く変色する） ④ ビュレット上部のソーダ石灰管は NaOH 水溶液が 大気中の CO₂ を吸収するのを防ぐため → 正しい
問３ c：正解 ⑤（配点4）
＜問題要旨＞
結果Ⅱ（1.00 mol/L 希硫酸 35.0 mL に吸収させ、1.00 mol/L NaOH 水溶液 20.00 mL で滴定）から、一つの Co³⁺ に配位結合している NH₃ の数を求めます。
＜考え方＞
逆滴定です。「はじめの酸の H⁺」から「NaOH で中和された余りの H⁺」を引くと、NH₃ が受け取った H⁺ の量になります。硫酸は2価なので H⁺ は2倍です。
〔はじめの H⁺〕 希硫酸 1.00 mol/L × 35.0 mL = 35.0 mmol H₂SO₄ は2価なので H⁺ = 35.0 × 2 = 70.0 mmol 〔余っていた H⁺（NaOH で中和した分）〕 NaOH 1.00 mol/L × 20.00 mL = 20.0 mmol → 余った H⁺ = 20.0 mmol 〔NH₃ が受け取った H⁺〕 70.0 − 20.0 = 50.0 mmol NH₃ + H⁺ → NH₄⁺ より 1：1 → NH₃ = 50.0 mmol = 5.00×10⁻² mol 〔Co³⁺ 1個あたりの NH₃ の数〕 Co³⁺ は 1.00×10⁻² mol 5.00×10⁻² / 1.00×10⁻² = 5 （配位数6のうち5つが NH₃、 残り1つが Cl⁻ か H₂O ということになる）
第４問 有機化合物（芳香族・合成高分子・エステルの分離・界面活性剤）
問３aは分液操作の定番で、「エーテル層は上」「塩は水層」「酸性にするとカルボン酸が遊離してエーテル層へ移る」の三つで追えます。問４bは単分子膜の実験から分子1個の断面積を出す、有名な計算です。
問１：正解 ⑤（配点3）
＜問題要旨＞
芳香族化合物に関する記述のうち、誤りを含むものを選びます。
＜考え方＞
スルホン酸は「強酸」です。カルボン酸（弱酸）より強い、という序列を押さえておきます。
① ベンゼン ＋ プロペン（触媒）→ クメン → 正しい（クメン法の第一段階） ② フェノール ＋ 臭素水 → 2,4,6−トリブロモフェノール（白色沈殿） → 正しい ③ アセチレンを赤熱した鉄に触れさせる → 3分子が重合してベンゼン → 正しい ④ アニリンをさらし粉水溶液で酸化すると赤紫色 → 正しい（アニリンの検出反応） ⑤ ベンゼンスルホン酸は安息香酸よりも弱い酸 → 誤り ベンゼンスルホン酸 −SO₃H は 硫酸に匹敵する強酸。 安息香酸 −COOH（弱酸）よりずっと強い
問２：正解 ④（配点3）
＜問題要旨＞
合成高分子に関する記述のうち、下線部に誤りを含むものを選びます。
＜考え方＞
イソプレンの 1,4−付加重合では、二重結合の位置が移動して主鎖に残ります。これが天然ゴムの弾性や加硫の前提になっています。
① 同じモノマーからでも重合度にばらつきがある → 正しい（だから平均分子量で表す） ② 固体の合成高分子の多くは非結晶部分を含む → 正しい（結晶部分と非晶部分が混在） ③ ポリメタクリル酸メチルは結晶化しにくく 透明度が高い → 正しい（アクリル樹脂。有機ガラス） ④ イソプレンを 1,4 位で付加重合して得られる ポリイソプレン分子中に二重結合は存在しない → 誤り 1,4−付加重合では、もとの2つの二重結合が 1つになって主鎖の中央に残る。 この残った C＝C があるからこそ ゴム弾性を示し、硫黄による加硫もできる
問３ a：正解 ③（配点3）
＜問題要旨＞
エステル C₆H₅CO−O−(CH₂)₄−C₆H₅ を NaOH 水溶液で加水分解し、図1の手順で分離しました。カルボン酸 A とアルコール B は主にどの層に含まれるかを選びます。
＜考え方＞
まず加水分解で何ができるかを書きます。次に「塩は水層、中性の有機物はエーテル層」「エーテルは水より軽いので上層」の二つで追い、最後に酸を加えたときの移動を考えます。
〔加水分解の生成物〕 C₆H₅COO⁻Na⁺（安息香酸ナトリウム） C₆H₅(CH₂)₄OH（アルコール B） 〔1回目の分液〕 エーテルは水より密度が小さい → 上層 アルコール B は中性の有機物 → エーテルに溶ける → 上層1 安息香酸ナトリウムは塩（イオン性） → 水に溶ける → 下層1 〔2回目の分液〕 下層1 に塩酸を加えて酸性にする C₆H₅COO⁻ + H⁺ → C₆H₅COOH → 中性分子の安息香酸が遊離する → エーテルに溶ける → 上層2 よって カルボン酸A ＝ 上層2 アルコールB ＝ 上層1
問３ b：正解 ③（配点4）
＜問題要旨＞
アルコール B（C₁₀H₁₄O）と構造異性体の関係にある化合物のうち、フェニル基をもち、不斉炭素原子をもつ第一級アルコールはいくつあるかを求めます（鏡像異性体は区別しません）。
＜考え方＞
C₆H₅− を取り除くと C₄H₉−OH の部分が残ります。第一級（−CH₂OH）の骨格を書き出し、フェニル基をつける位置を変えて、不斉炭素ができるかを一つずつ確かめます。
C₁₀H₁₄O から C₆H₅− を除くと C₄H₈−OH → ブタノールの骨格にフェニル基がついた形 第一級アルコール（−CH₂OH）の骨格は2種類 (i) HOCH₂−CH₂−CH₂−CH₃ (ii) HOCH₂−CH(CH₃)−CH₃ 〔(i) にフェニル基をつける〕 C2 に：HOCH₂−CH(C₆H₅)−CH₂CH₃ C2 に H，C₆H₅，CH₂OH，C₂H₅ → すべて異なる ○ C3 に：HOCH₂−CH₂−CH(C₆H₅)−CH₃ C3 に H，C₆H₅，CH₃，CH₂CH₂OH → すべて異なる ○ C4 に：HOCH₂−CH₂−CH₂−CH₂C₆H₅ → 不斉炭素なし ×（これが B 自身） 〔(ii) にフェニル基をつける〕 C2 に：HOCH₂−C(CH₃)(C₆H₅)−CH₃ CH₃ が2つ → 不斉炭素でない × 末端の CH₃ に：HOCH₂−CH(CH₃)−CH₂C₆H₅ C2 に H，CH₃，CH₂OH，CH₂C₆H₅ → すべて異なる ○ 条件を満たすのは 3 個
問４ a：正解 ②（配点3）
＜問題要旨＞
界面活性剤の性質に関する記述のうち、下線部に誤りを含むものを選びます。
＜考え方＞
セッケンの弱点は硬水です。Ca²⁺ や Mg²⁺ と難溶性の塩をつくって沈殿してしまい、泡立たなくなります。
① セッケンは水の表面張力を低下させるため 繊維の内部に浸透できる → 正しい（浸透作用） ② セッケンの洗浄力は硬水中でも低下しない → 誤り 硬水に含まれる Ca²⁺ や Mg²⁺ と 難溶性の塩をつくって沈殿するため、 泡立たず洗浄力が低下する。 （合成洗剤はこの欠点がない） ③ 陽イオン界面活性剤は洗浄力は弱いが リンスなどに含まれ帯電防止・柔軟効果を与える → 正しい ④ 乳化作用により油分をミセル内部に取り込んだ 微粒子を水中に分散させた乳濁液が得られる → 正しい
問４ b：正解 ①（配点4）
＜問題要旨＞
0.568 g/L のステアリン酸（分子量284）のシクロヘキサン溶液 0.100 mL を水面に滴下し、単分子膜の面積が 252 cm² になりました。ステアリン酸1分子が水面上で占める面積を求めます。
＜考え方＞
「質量 → 物質量 → 分子の個数 → 1個あたりの面積」と一直線にたどります。体積の単位を L に直すところだけ気をつけます。
〔ステアリン酸の質量〕 0.100 mL = 1.00×10⁻⁴ L 0.568 g/L × 1.00×10⁻⁴ L = 5.68×10⁻⁵ g 〔物質量〕 5.68×10⁻⁵ / 284 = 2.00×10⁻⁷ mol 〔分子の個数〕 2.00×10⁻⁷ × 6.0×10²³ = 1.20×10¹⁷ 個 〔1分子が占める面積〕 252 / (1.20×10¹⁷) = 2.10×10⁻¹⁵ cm² （1個あたり約 2×10⁻¹⁵ cm²、 つまり一辺 約0.5 nm 程度の断面積で、 炭化水素鎖の太さとして妥当）
第５問 高分子化合物（ナイロンの発明をめぐる総合問題）
カロザースによるナイロン66の発明を題材にした大問です。問３は「4/(m＋n＋2) が融点と関係する」という与えられた指標を使ってグラフから読み取る探究型。b は「図から読み取れないもの」を選ぶので、図に情報が載っていない選択肢を探すことになります。
問１：正解 ③（配点4）
＜問題要旨＞
高分子化合物とそれを得るための重合反応の組合せとして、誤っているものを選びます。
＜考え方＞
重合反応は3種類。付加重合（C＝C が開く）、縮合重合（水などが取れる）、開環重合（環が開く）。モノマーの形から判断します。
① ナイロン6 ── 開環重合 → 正しい ε−カプロラクタム（環状アミド）の環が開く ② ポリスチレン ── 付加重合 → 正しい スチレン CH₂＝CH−C₆H₅ の C＝C が開く ③ ポリ酢酸ビニル ── 縮合重合 → 誤り 酢酸ビニル CH₂＝CH−OCOCH₃ の C＝C が開く「付加重合」。 小さい分子が取れる縮合重合ではない ④ フェノール樹脂 ── 付加縮合 → 正しい フェノールとホルムアルデヒドが 付加と縮合を繰り返す
問２ a：正解 ④（配点4）
＜問題要旨＞
pH 6.0 の緩衝液で湿らせたろ紙に、アラニン A（等電点6.0）、グルタミン酸 B、B が2分子結合した化合物 C をつけて電気泳動しました。結果として最も適当なものを選びます。
＜考え方＞
それぞれが pH 6.0 で正味どちらに帯電するかを考えます。等電点と溶液の pH を比べるのが基本で、C はカルボキシ基が3つある強い酸性化合物です。
〔A：アラニン〕 等電点 6.0 ＝ 溶液の pH 6.0 → 正味の電荷が 0 → 移動しない（× の位置で発色） 〔B：グルタミン酸〕 側鎖に −COOH をもつ酸性アミノ酸 等電点は約3.2 で、pH 6.0 より小さい → 溶液は等電点より塩基性側 → 正味「負」に帯電 → 陽極側に移動する 〔C：B が2分子結合した化合物〕 −COOH が3つ、−NH₂ が1つ → B よりさらに酸性が強い → 負の電荷が大きく、より大きく 陽極側に移動する A は動かず、B が陽極側へ、 C はさらに陽極側へ → ④
問２ b：正解 ①（配点4）
＜問題要旨＞
グリシン2分子を脱水反応させたときに得られると予想される、六員環構造をもつ化合物の構造式を選びます。
＜考え方＞
グリシン2分子が「両端どうし」で2か所結合すると環になります。−COOH と −NH₂ から水が取れてアミド結合ができる、という繰り返しで環を組み立てます。
グリシン H₂N−CH₂−COOH が2分子 1か所目 分子1の −COOH と分子2の −NH₂ から H₂O が取れてアミド結合 −CO−NH− 2か所目 残った 分子2の −COOH と分子1の −NH₂ でも 同じく H₂O が取れてアミド結合 → 環が閉じる できる環をたどると −NH−CH₂−CO−NH−CH₂−CO−（環） 原子の並びは N，C，C，N，C，C の六員環で、 2つの C＝O が向かい合う位置にある この並びになっているのは ① （ジケトピペラジンと呼ばれる環状ジペプチド） ② ③ は C＝O の位置や N の並びが合わない ④ は2つの C＝O が隣り合っており、 アミド結合の繰り返しになっていない
問３ a：正解 ③（配点4）
＜問題要旨＞
ナイロン mn（m，n は偶数）の融点と数値 4/(m＋n＋2) の関係が図2 です。ナイロン68 の推定される融点を選びます。
＜考え方＞
与えられた指標に m と n を代入して横軸の値を出し、図2 の直線から縦軸を読むだけです。
ナイロン68 は m ＝ 6，n ＝ 8
横軸の値
4/(m + n + 2) = 4/(6 + 8 + 2)
= 4/16
= 0.25
図2 で横軸 0.25 のときの直線を読む
0.20 のとき約205℃
0.30 のとき約270℃
→ 0.25 では約240〜245℃
よって 約245℃
（参考：ナイロン66 なら
4/(6+6+2) = 0.286 で約260℃、
実際のナイロン66 の融点 約265℃ と近い）
問３ b：正解 ④（配点4）
＜問題要旨＞
ナイロン mn の構造と融点の関係に関する記述のうち、図1と図2から「読み取れないもの」を選びます。
＜考え方＞
図に何が描かれているかを確かめます。図1は繰り返し単位と水素結合、図2は 4/(m＋n＋2) と融点の関係。どちらにも情報がない量を探します。
① ジアミンの炭素数が同じでもジカルボン酸の 炭素数が変わると融点は変わる → 読み取れる n が変われば m + n + 2 が変わり、 図2 上で位置が動く ② 同じ長さ当たりのアミド結合の数が多くなると 融点は高くなる → 読み取れる 4/(m + n + 2) は繰り返し単位の原子数に対する 水素結合に関わる原子数の割合。 これが大きい＝アミド結合が密である。 図2 では右へ行くほど融点が高い ③ ジアミンとジカルボン酸の炭素数の合計が 大きくなると融点は低くなる → 読み取れる m + n が大きい → 4/(m+n+2) は小さい → 図2 の左側 → 融点が低い ④ 重合度が大きくなると融点は高くなる → 読み取れない 図1 にも図2 にも「重合度」に関する 情報は一切ない。 横軸は m と n だけで決まる量であり、 鎖の長さ（重合度）は変数に入っていない
※ 本記事の解答・解説は当サイトが独立に作成したものです。公式の正解および配点は大学入試センターの発表をご確認ください。