【旧帝大7校リーグ】成績がグングン伸びる!2021年大学入試問題の徹底解説(東北大化学)


2021年入試、旧帝大の第2弾は「東北大学」です。


当ブログの解説記事は、長期的な目線で成績を飛躍的に伸ばし、継続性・応用性のあるスキルを身に付けていただく記事です。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、適所で関連事項や模範解答ではない解説を投入し、必要以上に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

① 各問の難易度
② 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


東北大化学の特徴

東北大学の理科は2科目で制限時間は150分です。そのうち、化学は全3問。東北大学の化学は標準的なレベルで安定しており、基礎理解がしっかりしていると80〜90%の高得点も取れます。ただ、有機化学がたまに難しかったりします💦


今回のセットだと、問題を深く理解するには、全統記述模試で偏差値55~60程度欲しいかなと思います💦




以下、問題と解説ですが、第1問(Ⅱ)と第2問(Ⅱ)の問題が行方不明になってしまい解説できません


第1問(Ⅰ)

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【解答】

(問1) 
<答> C

分析
水の電子式と電気陰性度の知識から、答は自然と(C)に決まります☝

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(問2) 易~やや易
<答> 蒸気圧降下


分析
用語問題としてはあまり出題されないので、用語が浮かばなかった受験生もいたかも💦

本問は丸暗記と勘でもできますが、蒸気圧降下の原理をきちんと理解しておきましょう☝溶質を溶かすことで、溶質分子が水分子の蒸発を一部ブロックするのです。

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(問3) やや易
<答> C

分析
今回は記号問題でしたが、記述で出題されるケースの方が全然多い印象なので、自分の言葉で説明できるように理解しておきましょう☝

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(4)  やや易~標準
<答>1.1×10⁻⁴ (g)


分析
電離の式より、Ba²⁺とSO₄²⁻が同物質量だけ溶けることに着目しましょう👀

スライド2



(5) やや易~標準
<答> 0.70(K)


分析
電解質が絡むとミスする受験生が多いです。CaCl₂を1mol溶かすとき、電離後の分子は3mol分存在することから、×3しないといけません

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(6) やや難
<答> 2.4 (K)


分析
溶質7.0g分を足し忘れてミスした受験生が多かったと思います。これ、(5)の失敗以上に犯しがち💦💦

類題があるので確認しておきましょう。確か、標準問題精講(化学)の九大の問題🧐


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感想
第1問はよく勉強していれば完答可能な稼ぎ問題でした!前半が簡単めの理論アラカルト、後半が酸化還元の滴定で頻出問題。基礎知識と典型問題の学習にはちょうどよかったと思います☝

ここで多く落としているようでは合格は覚束ないでしょう。できなかった場合は、解法から原理から洗い直し、よく復習しましょう✊







第1問(Ⅱ)

問題を紛失しました💦


第2問(Ⅰ)

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【解答】

(問1) やや易
<答>
(ア) 平衡
(イ) 三ヨウ化物
(ウ) ヨウ素デンプン


分析
ヨウ素を水に溶かすとI₂+I⁻⇔I₃⁻の平衡が成立することは知っておきましょう。ちなみに、I⁻は無色I₃⁻は褐色です!


(問2) やや易
<答>
(1)
(2) b
(3) d


分析

(1)
Krは第4周期の希ガス元素

(2)
内側からK,L,M殻なので、第3周期と判断します。

(3)
第4周期から遷移元素が登場する関係で、M殻に18個の電子が入るようになります。




(問3) 標準
<答>
(1)  b,d
(2) 2F₂+2H₂O→O₂+4HF


分析

(1)
(a) 
CaF₂+H₂SO₄→CaSO₄+2HFより、フッ化水素が発生します。これもいわゆる弱酸の遊離ですね😳

(c)
H₂とCl₂は低温だと爆発的反応はしません✋活性化エネルギーの問題だと思われます。

(e)(f) 
電気陰性度の強さを考えると、起きません。



(2)はFが電気陰性度最大なのを考えると、Oの酸化は自明でしょう。

(問4) 易~やや易
<答>
(1) SiO₂+6HF→ H₂SiF₆+2H₂O
(2) 6.0 (mol/L)


分析
(1)は超有名な反応式です。
(2) これも簡単。

スライド2



(問5) 標準
<答> b,c,d


分析
2I⁻→I₂+2e⁻の反応をさせるもの、つまり酸化剤を選ぶとよいのです☝

(b)
オゾンの半反応式はO₃+2H⁺+2e⁻→O₂+H₂O

(c)(d)
ClとBrはIより陰イオンになりやすい。

第2問(Ⅱ)

問題を紛失しました💦





第3問

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【解答】

(問1)
<答> C₁₁H₁₄O₄


分析
超典型問題。C,H,Oの物質量比を計算して、条件に合うように分子式を決定する、お決まりの作業をするだけです🙄

スライド3




(実験2)
Aはジエステル、B,Dはアルコール,Cはジカルボン酸

(実験3)
B+2H₂→E(C₄H₁₀O)より、Bの分子式はC₄H₆O



(問2) やや易
<答>




分析
C₄H₁₀Oのアルコールを全部書いてね・・・という問題です。不飽和度0なので、二重結合も環構造もありません



(問3) やや易
<答>
(B)

(F)







分析
(実験4)で、B,Eともに不斉炭素原子がある点から、Bの構造は決まります。Fは第2級アルコールのEを酸化するのだからケトンになりますね☝


(問4) やや難
<答> 無水フタル酸


分析
(実験5)より、ジカルボン酸(C)の分子内脱水を考えましょう。また、(実験6)の「ナフタレンをV₂O₅下で酸化→無水フタル酸」は絶対覚えておきましょう✊覚えとかないと苦しい場面もありますので💦

東大・京大模試なんかでは頻出なんですが・・・東北レベルでは知らない受験生も結構いたのでは😥❓

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(問5) やや難
<答>
(a)👇、(b) マレイン酸



分析
(4)がわからないと(5)もキツイでしょう💦

GとHは部分的に同じ構造とは・・・「部分的=脱水縮合した部分」と考えられ、ナフタレン→Hで炭素数が2減少することから、Gの炭素数を(ベンゼンの炭素数)−2=4と考えるとよいでしょう☝


(問6) やや易
<答>(a) 42、(b) C₃H₆


分析
Dの分子量は実験結果から出ますので、これを利用してIの分子式も出ます。

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(問7) やや易
<答>ポリプロピレン

分析
I:CH₃-CH=CH₂より、これをポリマーにした名称を答えればOK。



(問8) やや易
<答>1-プロパノール

<分析>
(実験9)より、Dは1級アルコールで、酸化するとカルボン酸になったとわかります☝

(問9) やや難
<答>



分析
分子間脱水」が意外と盲点だったのでは😵💦

生成物Lの構造も普段見慣れない構造だし。「知らない!」ではなく、CH₃-CH₂-COOHはどうやって脱水されるんだろう?と考えれば、まだ手は打てたかも?

スライド5



(問10) やや易
<答>必須アミノ酸


分析
自分(生体)では作れないから「必須」と考えましょう🤥✊



(問11)
<答>キサントプロテイン反応

分析
ベンゼン環がニトロ化されることで黄色に呈色します。

(問12)
<答>



分析
まず(問9)の正解が前提なので、その時点で難易度が高い💦

さらに、「分子量165のαアミノ酸 ⇒ フェニルアラニンだ💡」と気付けないと多分無理でしょうね😥




感想
東北大の有機にしては簡単めだったと思いますが、ナフタレン酸化の知識(実験10)の意図がつかめるかフェニルアラニンを知っているか?で差がついた印象です。

総括

第1問は簡単なので稼ぐ、第3問は後半一部を除いては取りやすいという印象でした。

第1問(Ⅱ)と第2問(Ⅱ)がないため正確性に欠けますが、ある程度の得点は確保しやすいので、

非医は60~65%医は75~80%

が合格点ですかね~🤥

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