東大合格者が「2022年共通テスト化学」を徹底解説！

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今回は、2022年共通テスト化学の解説です。

私自身が現役プレイヤーなので、学校の先生や予備校講師といった指導者目線ではない、プレイヤー目線でまた違う徹底的に語りつくすことができるのでは？

と思い作成しましたm(__)m

思いの他得点できなかった受験生が多くいたようですが、私的には例年通りの難しさかな？と感じました。

とはいえ、細かい知識問題が所々難解で、90/100点以上の高得点は難しいという印象💦

では、早速問題を見ていきましょう👀

第１問

【解答】

(問１) 易
２

＜分析＞

電子殻が内側からK,L,M,N,・・と理解していれば、原子番号５の原子を答えればいいとわかりますね。よって、Ｂ(ホウ素)。

(問２)　易
２

＜分析＞

分子量に占めるNの割合が最大のものを答えればOKです。

①：14÷53.5=0.261・・
②：28÷60＝0.461・・
③：28÷80＝0.350
④：28÷132＝0.212・・

(問３) やや易～標準
４

＜分析＞

少し難しい？

状態方程式と平均分子量から考えます。

混合気体の密度をρ、平均分子量をM₀とすると、状態方程式PV=nRTを変形することでPM₀＝ρRTが得られ、ρはM₀に比例することがわかりますね💡

Aの分子量はBより小さいので、全部Aより全部Bの方が密度は高いということになります！

よって、正解は４。

(問４) やや易～標準
４

＜分析＞

アモルファス(非晶質)の問題が来ましたか🤥まず「非晶質」を知らないと解けませんね💦

非晶質は場所ごとで結合が不規則で、融点が一定でないことが特徴です！

（非晶質のイメージ）

また、SiO₂が光ファイバー(内視鏡等)に使用されることは常識として覚えておきましょう。

４は、むしろ規則正しく結合する結晶の特徴です。

（問５)
（a)　易～やや易
２

＜分析＞

1.0×10⁵(Pa)で、水１Lに溶けるO₂の物質量は、10℃→20℃で(1.75-1.40)×10⁻³＝0.35×10⁻³(mol)減少するので、

水20Lあたりで考えると、0.35×10⁻³×20＝7.0×10⁻³(mol)減少します。

(b)　標準～やや難
３

＜分析＞

共テにしてはやや難しい問題です。まず脱離したN₂の物質量を求め、次いで状態方程式を用いて体積を求めます💡

なお、条件より、N₂：O₂＝４：１は常に保たれます！

第２問

【解答】

(問１)　やや難
３

＜分析＞

これ知識問題だけど、むずくない？？自信もって切れたの４だけ💦💦

私は知らなかったけど・・・「NaClの電離は吸熱反応」って今時の受験生的には常識なの？？

１→「燃焼熱」というやつ。発熱反応なんかな～？

２→「中和熱」というやつでしょうか。これも発熱反応ぽいですね～🤥

４→液体から固体になる際は熱が放出されます(吸熱)。

(問２) やや易～標準
３

＜分析＞

弱酸の電離に関する問題。まず、CH₃COONa+HCl→CH₃COOH+NaClの反応によって、酢酸が3.0×10⁻²(mol/L)生じるのはOKですか？

弱酸の電離を考える際、酸の濃度をC,電離定数をKとすると、α＝√K/C＜0.05なら[H⁺]＝√CKで近似できるのですが、そうでない場合は２次方程式を解くことになります🙄

本問ではα＝0.03＜0.05なので、近似式が使えます。弱酸だし何となく[H⁺]＝√CKだろ～と機械的に解いても今回は当たりますが、α＞0.05のときは間違えるので、ちゃんと検証してください✊

(問３) やや易
１

＜分析＞

まず、初期量と反応式より常に[B]＝[C]であることを見抜きましょう。

平衡時に[B]＝[C]＝ｘ(mol/L)(0<x<1)とすると、[Ａ]＝1-x(mol/L)であり、正反応と逆反応の速さが等しいから、k₁[Ａ]＝k₂[Ｂ][Ｃ]が成り立ちます。

よって、6x²+x-1=0 → (2x+1)(3x-1)＝０ → 0<x<1よりx=1/3。

(問４)

(a) やや易

４

＜分析＞

X248(g)の体積は、248÷6.2＝40(cm³)＝40(ml)で、吸蔵できるH₂の体積は40×10⁻³×1200＝48(L)。

標準状態(=22.4L/mol)で考えると、求めるH₂の物質量は48÷22.4＝2.14・・≒2.1(L)。

(b) 標準
４

＜分析＞

まず、電子の流れから「左側が負極、右側が正極」と判断しましょう。

あとは、O₂,H₂それぞれがH₂Oに変化する際に、O₂は還元されH₂は酸化されることに着目すると、O₂+4H⁺+4e⁻→2H₂O、Ｈ₂→2H⁺+2e⁻の半反応式が立ちます。

Ｈ₂は回路に電子を供給することを考えると、答は４となります。

＜分析＞

(b)の半反応式より、O₂1molあたり4molの、H₂1molあたり2molの電子が流れます。

∴9.65×10⁴×4.0＝3.86×10⁵(C)。

第３問

【解答】

(問１) 標準～やや難
３

＜分析＞

AlK(SO₄)₂・12H₂Oは弱酸性のミョウバンです。と言っても、弱酸性とその理由を知らん受験生が大半でしょう。

詳細は「医学部の化学(慶応医の問題)」にあるので、持参している人は一度目を通してみましょう👀

１→アンモニア水が溶けてNH₄⁺が生じ、NH₄⁺＋Cl⁻→NH₄Clの反応により白煙を生じる。

２→ミョウバンの方はCaSO₄の白色沈殿を生じます。

４→ミョウバンとNaClで発生する気体が異なるので判別可能！

う～ん、「ミョウバンは弱酸性」を知らなくても、一応消去法でいけるかな😅

(問２) やや易
１

＜分析＞

グラフを見ると、Mの物質量が2.0×10⁻²(mol)でO₂の物質量が1.0×10⁻²(mol)のときに酸化物の質量(物質量)が最大となっています☝

つまり、xM+y/2 O₂→MxOyの反応において、ｘ：y/2＝２：１→x：y＝1：1のときに両者は過不足なく反応する訳です。

(問３)
有名なアンモニアソーダ法の登場です👀

(a) やや易
５

＜分析＞

CO₂は弱酸、Na₂CO₃は弱塩基、NH₄Clは弱酸ですが・・・これは理解できますか？？

NH₄Clは弱塩基NH₃と強酸HClからなる塩なので弱酸ですよ〜。

(b) やや難
1

＜分析＞

共通テスト化学の満点キラーは大概この手の正誤問題なんですよね。本問もなかなか手強い。

1,3の判別が難しいですね。NaHCO₃は確かに溶解度小さそうだけど…

3は触媒はどの反応も不要か？と聞かれると確信は持ちにくいでしょう💦

私も、硫酸を製造する接触法では触媒を用いるけど、アンモニアソーダ法はなかったかも？くらいの認識でした。

(2,4について)

２は有名。記述問題でも書けるようにしておきましょう☝

4の反応式では以下のようにH₂Oも発生します。2NaHCO₃→Na₂CO₃+CO₂+H₂O。

＜分析＞

反応物がNaCl,CaCO₃で生成物がNa₂CO3とCaCl₂だと考えると、次の化学反応式が立ちます。

2NaCl+CaCO₃→ CaCl2+Na₂CO₃。

よって、58.5/58.5 × 1/2 × 100 = 50.0(kg)。

第４問

【解答】

(問１) 易〜やや易
４

＜分析＞

1〜3がよくわかりませんね～😵

でも、プロピンの構造式がわかり、炭素の番号の付け方がわかれば、明らかに4が間違いなのがわかります。

1→ 通常の炭化水素では光の作用で置換反応が起きるのに対して、ベンゼン環ではかむしろ付加反応が起こります。

3→ ブタジエンにも見られる共役二重結合ですね。

(問２) 易〜やや易
２、２

＜分析＞

-OH基からみて-NO₂基はオルト位、パラ位にしか入りません✋

そこに着目すれば、1置換体,2置換体とも2種類しかないとわかります。

(問３) やや易
５

＜分析＞

これも問1と同様、1〜4の正誤がわからなくても、PETの構造を知っていれば一発で解決します☝️

PETの原料はテレフタル酸とエチレングリコールでしたね👏

2→酵素の変性の原理もこれです。記述問題でも書けるようにしておきましょう☝️

4→これは乾性油でも見られる特徴でしたね！C=Cは空気酸化を受けやすいのです。

1,3→ ややマイナーな知識かな💦

(問４)

(a) 易
２

＜分析＞

「最初大量にあって最後に大量にあるのは何か？」を考えると非常に簡単。

ヒドロキシ酸は還元過程で生じる中間体なので、最初と最終で0になるグラフを描きます📈

(b) 標準
５

＜分析＞

銀鏡反応(−)かつNaHCO₃と反応しないことから、Yにはアルデヒド基もカルボキシ基もありません。

じゃあ-OH2つか？と思いきや、選択肢にはありませんねー💧

ここで考えるのが、-COOHと-OHの分子内脱水です☝️

今回は選択問題だし、組成式計算でもC₂H₃Oが出るのでまだ易しかった方かと。自分で考える問題だともう少し難度が上がるでしょう。

＜分析＞

実際に書き出して検証するのが最も確実な方法です。このとき、分子の対称性に注意しましょう☝️

第５問

【解答】

(問１) やや易
３

＜分析＞

3→右端の-CH₃のCは自由に回転できます☝️

2→二重結合1個＋環状構造1個で不飽和数が2になることから◯

4→アセチレンの分子式はC₂H₂。高分子化すると、構成単位の三重結合が二重結合に変化します。

(問２)
難関大では頻出のオゾン分解！難関大理系受験生はインプットしといてよい知識だと思います🤔

(a) やや易

４

＜分析＞

BにCH₃COの構造があるとヨードホルム反応(+)になり不適。逆に、CにはCH₃COの構造があります。よって、答は4。

(b) やや易～標準
３

＜分析＞

少し手間がかかりますが・・・求めたい熱化学反応式は、A(気)＋O₃(気)＋SO₂(気)＝B(気)＋C(気)＋SO₃+QkJなので、以下の計算👇により求めることができます。

＜分析＞

１～６秒の間(５秒間)で、Aのモル濃度は(4.4-2.8)×10⁻⁷＝1.6×10⁻⁷(mol/L)減少。

∴ 平均の反応速度は1.6×10⁻⁷÷5＝3.2×10⁻⁸(mol/L・s)。

(d) 標準
2.5×10⁵

＜分析＞

(実験１)のデータを基準に考えます。

まず、(実験３)では[O₃]を３倍にするとvも３倍になるので、b=1。

同様に、(実験２)では[A]を４倍,[O₃]を半分にするとvは２倍になるので、a＝１が導かれます。

∴ (実験２)の値を使って計算すると

1.0×10⁻⁸＝k×4.0×10⁻⁷×1.0×10⁻⁷より、ｋ=2.5×10⁵(L/mol・s)。