東大合格者が2021年九大化学を徹底解説!



2021年入試、旧帝大の第3弾は「九州大学」です。


当ブログの解説記事は、読者が必死に3年間努力すれば東大(理三以外)・京大(医以外)・九大医レベルに80%以上の確率で合格できることを目的に作成しています


市販の問題集のように、解法を丁寧に示すだけではありません!多角的なアプローチで問題を解きほぐしています✊


しかし、扱う内容はハイレベルなので、全くの初心者が手を出しても収穫は得られません

 各問の難易度
 他分野や一般常識との関連事項
③ 問題の躓きポイント
④ 極力曖昧な表現をしない説明

を示しています。

イマイチ成績が突き抜けられない受験生に貴重な情報が提供できればと思いますm(__)m

九大化学の特徴

九州大学の理科は2科目で制限時間は150分です。そのうち化学は4題構成です。今年も理論、無機、有機、高分子からバランスよく出題されていた印象です🤥難易度も九大にしては穏やか。

深く理解するには、全統記述模試で偏差値55程度は欲しいですね🧐

全統記述模試の難易度や受験者レベルについては、各自で確認されてくださいm(__)m

第1問

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解答

(問1) 易~やや易
(ア) 発熱、(イ) 減少する、(ウ) 高く、(エ) 低く

分析

アンモニア合成反応について、ルシャトリエの原理を用いて答える問題です。原理を理解していれば楽勝でしょう!

(問2) やや易
(ⅰ) A、(ⅱ) C、(ⅲ) E


分析

温度上昇→ 平衡移動の他、反応も速める
、触媒→ 反応を速めるが、平衡は不変


温度を上げると反応速度が速くなるのは・・・活性化エネルギーをこえる分子割合が多くなるためです☝

気体の運動エネルギーは3kT/2で表されるからね。物理選択者ならわかる話です🙄

(問3) 標準

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スライド2


分析

解離度αを用いて最初と平衡時の条件を結び付ける手法は典型的パターンです。

旧帝大受験者なら常識かな?

(問4) やや易~標準

分析

②より、温度上昇でN₂O₄の一部は2NO₂になり物質量は増えます。

また、PV=nRTより、空気の体積も温度上昇に従って増えます。




(問5) やや易
1.7×10⁴(Pa)

スライド3



分析

(物質量比)=(分圧比)がわかっていれば簡単です!

(問6)
(オ) D
(カ) B
(キ) F

分析

九大らしい難問が登場しました。(1)~(5)が穏やかだっただけに、ここで満点を阻止しにきましたか(笑)

Kpを使いそうだな・・と推測できますが、Ar投入後のN₂O₄とNO₂の分圧和はわかりません。

よって、温度一定でKpも一定なのを念頭に、状態方程式を用いてKpを置き換えることを考えましょう🤔

とはいえ、難しい発想ですが💦

感想

問1〜5は、ルシャトリエの原理の理解があり、典型的な平衡計算に慣れていれば難なく解けたでしょう。

問6はAr追加で変化しない点は何かを考えます。さらに、(温度一定)→(Kpも一定)に着目する必要があったので、難しかったと思います💦

第2問

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解答

(問1) やや易
(ア) ファンデルワールス
(イ) グラフェン
(ウ)  水ガラス
(エ)  シリカゲル

分析

概ね簡単ですが、グラフェンは盲点だったかも?


シリカゲルの吸水性については、その構造にも言及して説明できるようにしておきましょう


(問2) やや易
(1×3.82)÷6.9=0.553 ≒ 5.5×10⁻¹(mol)

分析

Li⁺+e⁻→Liの反応より、Liが1mol析出するのに必要な電子は1molとわかりますね☝

(問3) 標準
SiO₂+2C→ Si+2CO4.5(L)

スライド5



分析

反応式自体は簡単。でも、発生する気体(COかCO₂)で悩んだでしょう🤔💦

本問は「有毒な」よりCOが発生すると読み取れたと思いますが・・・電気炉中(高温)で加熱することからCOが発生すると判断してもいいでしょう☝

(問4) やや易
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スライド6

(問5) 標準
(A) ×
(B) ×
(C)
(D) ×

分析

非晶質=アモルファス。原子が不規則に並び、融点が一定でないのが特徴的です(下図)。

(A)(D)の「すべての~」系表現は高確率で×です。本当にそうか?と聞かれるとわかりませんが、試験テクニックってやつですね🤥

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(問6)
SiO₂+6HF→ H₂SiF₆+2H₂O

分析

ガラスがフッ化水素酸に溶ける式は超頻出なので、必ず覚えましょう☝

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(問7) 標準

B,D

(A) スズの酸化数は+2,+4
(B) ブリキ=Fe+Sn
(C)  PbSは黒色より×。白色はZnS
(D) 両性元素はAl,Zn,Sn,Pb


感想

第2問は無機化学主体の問題です。無機化学は暗記の比重が大きいので、ある程度知識がないと解けないのが悩みの種です💦

(3)は「ただ反応式を書け」と言われると、COとCO₂で迷うところですが、ちゃんとヒントはあります!

第3問

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解答

(問1) やや易~標準
(ア) ポリアミド
(イ)    縮合
(ウ)   アラミド
(エ)   付加
(オ)   熱可塑性
(カ)   生分解性
(キ)   開環
(ク)   

分析

(ウ)の「アラミド繊維」を落とした受験生はそれなりにいたでしょう💦

ベンゼン環を多く含む繊維」のことです。他は勉強を積んでいればできます。縮合,付加,開環,共重合は、自分で説明できるレベルで違いを理解しておきましょう✊


(問2) やや易

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分析

乳酸の構造式を知っていますか?」という趣旨の知識問題でした💦

(問3) やや易
B

分析

まず、化合物Cはエチレングリコールで、化合物Dがシュウ酸であることを特定しておきましょう。

(A)→セルロースの説明ですね
(C)→ 弱酸なので、水に「よく」は溶けない
(D)→エチレングリコールの説明ですね



(問4) 標準
 7.0×10²

分析

構成単位(モノマー)を書いてみます(下図)。

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分子式はC₁₄H₁₀O₄、分子量は242より、
242n=8.47×10⁴ → n=3.5×10²

∴ エステル結合の数は、2×3.5×10²=7.0×10²個。


(問5) やや難
ポリエチレンテレフタラート→ E
ポリエチレン→ A
ポリ塩化ビニル→ B

分析

π電子を多くもつベンゼン環は紫外線をよく吸収します💡

また、低密度・高密度ポリエチレンの特徴をよく理解しておきましょう

(A)→ 低密度ポリエチレンの記述
(B)→ ハロゲンの存在を確認する炎色反応
(C)→ 発生した気体はNH₃っぽいです
(D)→ 何の記述かイマイチ・・
(E)→ 多量の煤は「C原子多い」を指します


感想

割と易しめですが、問2は乳酸の知識が問われました。

問5の高分子の性質はあまり見ない問題ですが、いざ出ると盲点になりやすいので、これを機に勉強しておきましょう✏️

第4問

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解答

まず、問題文より要素を抽出しましょう!

スライド7

(問1) やや易

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(問2) やや易
D→ ヘキサン
E→ アセトアルデヒド
F→ アセトン

分析

問1,2とも問題文(1)~(6)の情報を適切に処理できればできます。

構造決定の問題は、1つ曖昧な部分があると大量に崩れる危険性があるので、基礎的知識は確実に定着させておきましょう🤔



(問3) やや易
RaとRd → CH₃-CH₂
RbとRc → CH₃-CH₂-CH₂

分析

残りの置換基CH₃-CH₂-とCH₃-CH₂-CH₂-を入れますが、条件よりRa=CH₃-CH₂-です。そして、問3の左側のH,Cl,Rdを時計回りに1個分回すと下図になります👇

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両者は別物だから、Ra=Rd、Rb=Rc。


(問4) やや易

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分析

Cu²⁺の存在から、アルデヒドのフェーリング反応である旨を読み取りましょう☝

ここで、Eは酸化されてカルボン酸になります!!


(問5) やや易~標準
F20 (g)

スライド9

(問6) やや易~標準
1.97×10² (mg)

スライド10

感想

構造決定が易しく、問5,6の計算問題も構造決定がクリアできれば問題なく解けます。

よって、構造決定を越えれるか否かが合否を分けた問題といえます😅

総括

第1問は(5)まで、第2問は多少知識問題を落としても7~8割、第3問は問2,5以外で6~7割、第4問は構造決定が簡単で7~8割は取れそうです。

となると、きちんと標準問題を固めていれば7~8割は手堅く取れる問題といえます。



今回は突出した難問はなかったので、ボーダーはやや高めかと。

非医:65~70%

医で80~85%

程度でしょうか🧐


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