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1 平 成 29 年 4 月 入 学 及 び 平 成 28 年 9 月 入 学 大 学 院 修 士 課 程 専 門 職 学 位 課 程 入 学 試 験 物 質 理 工 学 院 材 料 系 筆 答 専 門 試 験 科 目 想 定 問 題 平 成 28 年 1 月 東 京 工 業 大 学 出 題 される 分 野 問 題 数 等 本 想 定 問 題 の 内 容 は 実 際 の 試 験 問 題 とは 異 なる 場 合 があり ます 各 系 の 試 験 概 要 については,2 月 上 旬 に 公 表 予 定 です 本 入 学 試 験 にかかる 募 集 要 項 は,4 月 上 旬 に 本 学 ホームページで 公 表 し, 志 願 票 等 を 含 む 冊 子 を5 月 上 旬 より 配 布 する 予 定 です

2 1 1

3 [ ] [ ] 2

4 [ ]. (1). A B (2) [ ] 3 3 (1) A (2) (1) (3) A (4) A 3 3 3

5 [ ] [ ] 4

6 [ ] 1 2 5

7 [ ] ε 0 0 (a) 1 O a ε a Q (1) O r E (r) (2) O r φ (r) (3) (b) O a A 2a B B 2 A B O ε 1 ε 2 A Q (4) O r E (r) (5) A (6) 2a a εε 1 1 ε 2 a O a O A B 1 2 6

8 [ ] [ ] 7

9 [ ] 8

10 9

11 [ ] 10

12 11

13 [ ] [ ] 12

14 [ ] 13

15 [ ] 14

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18 1

19 1 1

20 2

21 3

22 4

23 5

24 4 1 1

25 [ 1] 1) (1) 1,5- (2) 5 NaOEt O O Br Br EtO OEt A EtOH 1 2 1) NaOH, H 2 O 2) H 2 SO 4, H 2 O, 3) EtOH, H +, O OEt LiAlH 4 CH 3 CH 2 CO 2 H + (CF 3 CO) 2 O O OH O THF a) 1 2 A b) 3 4 c) 3 4 (TLC) Rf Rf i) TLC I VI 50 TLC TLC 3 TLC 100 ii) LiAlH4 TLC 80 I II III IV V VI 2

26 2) 1 5 Br HO O 1) SOCl 2 2) NH 3 H 2 N O NH 3 H 2 N CH 3 CHO H N + N a) 1 2. b) 3 4 c) d) e) 4 5 3

27 1) a) A A' b) c) B a b d) C Birch D e) D D' D' E 4

28 2) TGT a) 3 [2.2.2] [2.2.2] i) TGT ii) iii) b) TGT a ~ d c) b d) A, B, C 5

29 1) ΔS ΔG R 1 mol T Vi Vf pi pf a) w q b) a) c) T p M1 2 M2 V1 p n1 mol V2 p n2 mol V1 V2 p (n1 n2) mol i) 1 2 ii) 6

30 2) a) CmHn C m H n C m H n 2 H 2 i) p0 Kp p0 xe ii) p0 b) A B C A B 1 t 0 A B [A]0 [B]0 t τ [A] [B] i) A [A]0, [B]0, k, t 0 t τ x ii) 7

31 1) m r a) Schrödinger i) r = Schrödinger (A ) ii) i) A m l A E b) r = l i) l = 2, m l = 0 N ii) θ 0 θ π, 8

32 2) a) i) Nernst ii) a (H+) = V R = 8.3 J K 1 mol 1, T = 300 K, F = C mol 1 ln10 = 2.3 iii) i o α η i Butler-Volmer A, B Butler-Volmer i = i 0 [exp(a /RT) exp(b /RT)] iv) T = 290 K 0.1 V 0.2 V α = 0.5, e = 2.7, 0.1 V 9

33 [ ] 1) a)~c) a) b) O O c) O CH 2 CH n C C O CH 2 CH 2 O C (CH 2 ) 5 Cl n H N n 2) 3) A B 2 A-A B-B A B N A N B N A /N B = r t A P A a) b) t A B c) t 4) a)~c) 100 a) b) c) 10

34 [ ] 1) 100 2) HDPE LDPE 100 3) a)~b) ( ) a) <R 2 > <S 2 > l n <R 2 > - l m 5000 <R 2 > 1/2 m b) 4) a)~c) 100 a) b) c) 11

35 [ ] 1) a) f) 4 a) b) - - c) d) e) (100) f) 2) a) b) c) b) d) c), 12

36 , e) a) d) 13

37 [ ] 1) a) X X i) ii) iii) X b) c) 100 μm 2, 20 mm i) ii) iii) 2 d) 14

38 2) 200 MPa 30 a) b) c) 50 d)

39 1

40 . 7

41 CaCO 3 (s) CaO(s) CO 2 (g) Δ r G o T Δ r G o (a), (b), (c) p(bar) CO 2 (g) Δμ=μ o μ(p) μ o μ(p) 1 (bar) p (bar) (a), (b), (c) p CO 2 (g) (a), (b), (c) A, B, C

42 Al(OH) 3 Co 3 O 4 H = 1 O = 16 Al = 27 Co = /mol Al(OH) 3 DTA-TG Al(OH) 3 Al(OH) 3 Al(OH) 3 Co 3 O 4 CoO CoAl 2 O 4 Al 1.08 mass% CoO CoAl 2 O 4 Z Z (nm) (nm 3 ) CoO CoAl 2 O

43 ZnO. Zn Pt (a) Zn ZnO SEM Zn ZnO (b)... ZnO (b) Kröger&Vink ZnO Zn/ZnO Kröger&Vink ZnO p n ZnO

44 1

45 [1] 1 (a) (b) p 2 1(a) p 2 p 1 V 1 1(b) p 1 p 1 p 2 p 1 >p 2 p 1 T 1 1 U 1 (a) V 2 T 2 U 2 V 2 (b) ( T/ p) C p α =( V/ T ) p /V ( S/ p) T = ( V/ T ) p T p V S (c) T 2 (d) 1

46 [2] m ω 1 ˆp ˆq Ĥ Ĥ = 1 2m ˆp2 + mω2 2 ˆq2 (i) [ˆq, ˆp] =ˆqˆp ˆpˆq = i h i h 2π h 2 â = mω 2 h (ˆq + i mω mω ˆp), â = 2 h (ˆq i mω ˆp) (ii) Ĥ =(â â ) hω (iii) ˆn =â â Ĥ =(ˆn ) hω (iv) ˆn n n Ĥ n = E n n E n E n =(n + 1 ) hω, n =0, 1, 2, (v) 2 (a) [â, â ]=1 (b) (i) (ii) (iii) (c) n â â â n = n n 1 â n = n +1 n +1 (vi) (vii) (d) n =0 0 n â 0 2

47 [3] T C 1 C 2 C 1 C C 1 C 2 n 1 n , ɛ, 2ɛ 3 1 k B μ B (a) C 1 1 C 2 n 1 =1 n 2 =0 B (b) (a) F (c) (a) M = F/ B χ = lim B 0 ( M/ B) (d) 2 2 n 1 + n 2 =2 1 n 1 = n 2 =1 B 2 0-3

48 8 1 1

49 [ 1] 1) (1) 1,5- (2) 5 a) 1 2 A b) 3 4 c) 3 4 (TLC) Rf Rf i) TLC I VI 50 TLC TLC 3 TLC 100 ii) LiAlH4 TLC 80 2

50 2) 1 5 a) 1 2. b) 3 4 c) d) e) 4 5 3

51 1) a) A A' b) c) B a b d) C Birch D e) D D' D' E 4

52 2) TGT a) 3 [2.2.2] [2.2.2] i) TGT ii) iii) b) TGT a ~ d c) b d) A, B, C 5

53 3 1) A B C D E F G H (I) (II) (I) N2H4 + H2O N2H5+ + OH N2H5 + + H2O N2H62+ + OH (I) (II) a) (1s) 2 (2s) 2 (2p) 1 b) ( ) c) A H i) A H ii) d) C G i) ii) e) ( ) 6

54 i) ii) i) 1.77 V f) (I), (II) i) ii) pkb N2H6 2+ pka iii) ii) pka 2) 1/8 1/6 1/4 1/3 1/2 p n a), b) ( ) i) pn ii) 7

55 [ 4] 1) 1, 2, 3 1, 2, 3 1 B Br E 2C3 3C2 σh 2S3 3σv h = 12 A x 2 +y 2, z 2 A Rz E (x,y) (x 2 y 2, xy) A A z E (Rx, Ry) (zx, yz) , 2, 3 Cr(CO)6, Mn2(CO)10, Fe(CO)5, Co2(CO)8, Ni(CO)4 8

56 2) a) trans-pt(x)2(pr3)2 Y trans-pt(x)(y) (PR3)2 b) trans-pt (H)(Br) (PPh3)2 1 H NMR 31 P 195 Pt 1/2 31 P 195 Pt 100, 34 % JP H = 26 Hz, JPt H = 1240 Hz c) Pt II (5d) 8 16 d d) [Ni(CN)4] 2 [NiBr4] 2 e) Wacker [(cis-chd=chd)pdcl2]2 OH 9

57 1) ΔS ΔG R 1 mol T Vi Vf pi pf a) w q b) a) c) T p M1 2 M2 V1 p n1 mol V2 p n2 mol V1 V2 p (n1 n2) mol i) 1 2 ii) 10

58 2) a) CmHn C m H n C m H n 2 H 2 i) p0 Kp p0 xe ii) p0 b) A B C A B 1 t 0 A B [A]0 [B]0 t τ [A] [B] i) A [A]0, [B]0, k, t 0 t τ x ii) 11

59 12

60 2) a) i) Nernst ii) a (H+) = V R = 8.3 J K 1 mol 1, T = 300 K, F = C mol 1 ln10 = 2.3 iii) i o α η i Butler-Volmer A, B Butler-Volmer i = i 0 [exp(a /RT) exp(b /RT)] iv) T = 290 K 0.1 V 0.2 V α = 0.5, e = 2.7, 0.1 V 13

61 [ 7] 1) a)~c) 2) 3) A B 2 A-A B-B A B N A N B N A /N B = r t A P A a) b) t A B c) t 4) a)~c) 100 a) b) c) 14

62 [ 8] 1) 100 2) HDPE LDPE 100 3) a)~b) ( ) a) <R 2 > <S 2 > l n <R 2 > - l m 5000 <R 2 > 1/2 m b) 4) a)~c) 100 a) b) c) 15

2 Zn Zn + MnO 2 () 2 O 2 2 H2 O + O 2 O 2 MnO 2 2 KClO 3 2 KCl + 3 O 2 O 3 or 3 O 2 2 O 3 N 2 () NH 4 NO 2 2 O + N 2 ( ) MnO HCl Mn O + CaCl(ClO

2 Zn Zn + MnO 2 () 2 O 2 2 H2 O + O 2 O 2 MnO 2 2 KClO 3 2 KCl + 3 O 2 O 3 or 3 O 2 2 O 3 N 2 () NH 4 NO 2 2 O + N 2 ( ) MnO HCl Mn O + CaCl(ClO 1 [1]. Zn + 2 H + Zn 2+,. K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au H (H + ),,. [2] ( ) ( ) CO 2, S, SO 2, NH 3 () + () () + () FeS Fe S ( ) + ( ) ( ) + ( ) 2 NH 4 Cl + Ca(OH) 2 Ca O + 2 NH 3,.,,.,,.,.

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