科目 Ⅰ( 有機化学 無機化学 ) 問 1 次の化合物の構造式を書きなさい (1)2,2,5- トリメチルヘキサン (2)2- ヨード -2- メチルブタン (3) イソブタン (4) シス -2- ブテン (5) ジエチルエーテル 問 2 次の物質中の原子について 酸化数を書きなさい 必要な場合は正または負の記号も付しなさい (1)CaF2 中の F (2)N2 中の N (3)NH 4 + 中の N (4)KMnO4 中の Mn (5)K2Cr2O7 中の Cr (6)H3PO4 中の P 問 3 次の問いに答えなさい (1) 強酸 HX 及び弱酸 HA が次式のように解離している場合 解離の程度がどのように違うのか答えなさい HX H + + X - HA H + + A - (2) 上に示した弱酸 HA の解離について 酸解離定数 Ka を示す式を書きなさい (3) 弱酸 HA の解離度 α を示す式を書きなさい (4) ある酸の酸解離定数が 10-3.5 である場合 ph と解離度の関係を次の図上に示しなさい
解離度 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ph 科目 Ⅱ( 生化学 応用微生物学 ) 問 1 次の文中の ( ) 内に入る適切な語句を解答欄に書きなさい 生物は大きく二つに分けられる 一つは ( 1 ) 生物であり DNA を膜で囲った核をもつ細胞の生物であり もう一つは ( 2 ) 生物 すなわち核のない細胞の生物である ( 2 ) 生物を栄養要求の点で分類すると ( 3 ) 栄養生物は H2O CO2 NH3 H2S のような簡単な分子から自分の体の成分すべてを合成できる ( 4 ) 栄養生物は有機物を酸化してエネルギーを取り出すので すなわち ( 3 ) 栄養生物がつくり出す有機物に頼って生きているということになる 酸素がなければ生きられない ( 5 ) 気性の生物と 硫酸塩や硝酸塩を酸化剤として利用し 酸素がなくても生きられる生物とがある 問 2 次の文中の ( ) に入る適切な語句を解答欄に書きなさい アミノ酸は 水を失って重合する 生じる CO-NH 結合を ( 1 ) 結合という アミノ酸残基が多数重合したものを ( 2 ) といい タンパク質は1 本または2 本以上の ( 2 ) 鎖からなる アミノ酸は一部を除き ( 3 ) 活性をもち 偏光面を回転させる性質がある ( 3 ) 活性分子はお互いに非対称で 重ね合わせることができない このような分子の中心原子を ( 4 ) 中心といい このような重ね合わせることのできない分子を互いに ( 5 ) 異性体という 問 3 次の糖の名称を 下の語群から選んで解答欄に書きなさい 1グルコースとフルクトースから構成される二糖 2ガラクトースとグルコースから構成される二糖 3グルコース2 分子から構成される二糖 4グルコース数千分子程度から構成される多糖 5ヘキソース及びアルドースに分類される単糖 語群 ( マルトース セルロース ラクトース グルコース スクロース ) 問 4 次の文中の空欄 1~5に入る適切な語句を下の語群から選んで解答欄に書きなさい 長い炭化水素鎖をもつ ( 1 ) 酸を脂肪酸という 動植物脂質中の脂肪酸の半分以上が ( 2 ) 脂肪酸で ( 3 ) 型の二重結合をもつが この結合の数が多いほど融点が ( 4 ) これは 二重結合により分子の密充填が妨げられ ( 5 ) 相互作用が減るためである
語群 1( アミノ カルボン 核 ピルビン アデニル ) 2( 飽和 不飽和 ) 3( シス トランス ) 4( 高い 低い ) 5( イオン アロステリック サブユニット ファンデルワールス 水素結合 ) 科目 Ⅲ( 応用化学 化学工学 ) 問 1 次の (1)~(5) は 化学プラントにおける安全対策について述べたものである 空欄 1~5に入る適切な語句を ( ア ) ~( シ ) から選び解答欄に書きなさい (1) 装置の取扱い手順や危険な行為を熟知していない者が操作しても 危害が発生しないようなしくみを ( 1 ) という (2) 制御装置の異常 停電等が発生しても 事故にならず安全な方向に動作するしくみを ( 2 ) という (3) 運転中に装置が故障した場合でも 運転が継続できるようあらかじめ予備装置を備えて使用することを ( 3 ) という (4) 装置が正しく作動するための条件が備わっていない状況では その装置が作動できないしくみを ( 4 ) という (5) 装置内に溜まった可燃性ガスを放出するための着火装置を備えた煙突のことを ( 5 ) という ( ア ) インターロック ( イ ) オリフィス ( ウ ) ダイヤフラム ( エ ) バッチ式 ( オ ) バックアップ ( カ ) ヒストグラム ( キ ) フールプルーフ ( ク ) フィードバック ( ケ ) フェイルセーフ ( コ ) フレアスタック ( サ ) プロセス制御 ( シ ) ミキサーセトラー 問 2 次の問いに答えなさい なお lnn=2.3log10n log102=0.3 とする 計算問題においては計算過程も記入すること (1) 放射性同位体 14C はβ 崩壊により減少していく性質を持っている この放射性物質の壊変は1 次反応であり 反応時間 (t) と濃度 (C) との関係は壊変定数 (k) から 次のように表わすことができる [C] = [C]0 e - kt [C]0: 初期濃度 14C の壊変定数が 1.2 10-4/ 年である場合 14 C の半減期は何年か 計算して求めなさい (2) 放射性同位体 14C は試料中の炭素同位体比から年代の推定に利用されている ある化石試料に含まれる 14 C の濃度が 10 分の 1 に減少していたとすると この化石試料は約何年前のものであるか 計算して答えなさい なお 有効数字は 2 桁 とし 大気中の 14 C の濃度は年代を通じて一定とする 問 3 次の問いに答えなさい なお 必要があれば以下の数値を用いなさい 計算問題においては計算過程も記入すること メタン (CH4) の標準生成熱 ( エンタルピー変化 ΔH) は-8.0 10 kj/mol 黒鉛 (C) の標準燃焼熱 ( エンタルピー変化 ΔH) は-3.9 10 2 kj/mol 水素 (H2) の標準燃焼熱 ( エンタルピー変化 ΔH) は-2.9 10 2 kj/mol 水の比熱は 4.2kJkg - 1K - 1 密度は 1.0gcm - 3 原子量は H=1.0 C=12.0 O=16.0 (1) 天然ガス資源として注目されており 水分子の結晶中にメタンが閉じ込められた化合物で 一般的に分子式が CH4 5.75H2O で表わされる化合物の名称を示しなさい (2) メタン (CH4) の標準燃焼熱 ( エンタルピー変化 ΔH) を有効数字 2 桁で計算して答えなさい
(3)(1) の化合物から取り出したメタンを燃焼させた熱エネルギーにより 20 の水 10 リットルを 60 まで上昇させる のに必要な CH4 5.75H2O で表わされる化合物量 (g) を計算して有効数字 2 桁で答えなさい なお メタンは標準状態の理 想系において完全燃焼するものとする 科目 Ⅳ( 環境化学 衛生化学 ) 問 1 鉄イオンは複数の価数を持つイオンである 2 価イオン (Fe 2 + ) と 3 価イオン (Fe 3 + ) の確認には呈色反応などが用いられ る 2 価イオン (Fe 2 + ) と 3 価イオン (Fe 3 + ) がそれぞれ含まれる 2 つの水溶液中の鉄イオンを確認する方法を 2 つ以上示し なさい 問 2 次の文について下の問いに答えなさい 炭素とケイ素は同じ 14 族元素であるが その違いは大きい 炭素は有機化合物の主要元素であり 地表 10 マイル (16km) までの構成元素の平均重量百分率で表した ( ア ) 数では 0.08% 存在している 自然界には炭酸塩として石灰石などに広く分布しているが 一方で 石炭や石油には集中して存在している 空気中には二酸化炭素として ( A )% 含まれている 一方 ケイ素は地殻を構成する無機化合物の主要元素であり ケイ酸塩として岩石圏の主成分を構成している ( ア ) 数では ( イ ) についで ( B ) 番目の 25.8% を示す ケイ素は半導体材料として用いられ ( ウ ) や LSI に応用されている (1)( A ) に入る数値を次の 1~5 の中から選びその番号を解答欄に書きなさい 1 0.01 2 0.04 3 0.05 4 0.08 5 0.09 (2)( B ) に入る 1 桁の数値を答えなさい なお 解答は解答欄に書きなさい (3)( ア )~( ウ ) に入る適切な語句を下から選び解答欄に書きなさい ( フランク クラーク 酸素 鉄 太陽電池 水晶発振子 光ファイバー ) 問 3 次の文について下の問いに答えなさい オゾンホールとは成層圏においてオゾンが無いところをいう 太陽放射によって3 種類の紫外線 UV-A(320~380nm) UV-B(280~320nm) UV-C(175~280nm) がすべて地上に放射されている この3つの紫外線のうち ( ア ) は大気圏の酸素分子に吸収されてオゾンを生成するので 酸素分子がある限り吸収されてほとんど地上に降り注ぐことはない ( イ ) は成層圏下部でオゾンの消滅に関与する 大気圏でフロンガス等のオゾンを消滅するものがあり オゾンホールができると ( イ ) が成層圏を通り抜けてくることになる ( ウ ) はオゾン層に関係なく地上に降り注いでいる オゾン層のオゾンが ( A ) 減少すると 有害紫外線 ( イ ) が ( B ) 増量するとされている 成層圏にフロンガス等のオゾン破壊物質が含まれると 紫外線 ( ア ) ( イ ) が働いて ( エ ) を生成し 結果的にオゾンを破壊してしまう (1)( ア )~( ウ ) に入る適切な語句を下から選び解答欄に書きなさい ( UV-A UV-B UV-C ) (2)( エ ) に入る適切な語句を解答欄に書きなさい
(3)( A ) 及び ( B ) に入る最も適切なものの組み合わせを下の 1~5 の中から 1 つ選び その番号を解答欄に書 きなさい (A) (B) 1 1% 1.5% 2 3% 1% 3 0.5% 2% 4 5% 1% 5 2% 5% 問 4 次の文中の ( ) 内に入る適切な語句を解答欄に書きなさい ( 1 ) 病は水銀 特にメチル水銀によって汚染された水域に住む魚介類を摂取したことによる疾病であり また ( 2 ) 病はカドミウムによって汚染された米や飲料水を人が摂取して発症したものと推定されている 化学物質が有害であるか否かは 物質の質と量が大きな因子である 化学物質の毒性を表現するのに ( 3 )50( 動物の 50% 致死量 ) が一般に使われる 水銀 カドミウムなどの金属の汚染物質としての特徴は 環境中に放出された場合に 有機物のように ( 4 ) されることなく いつまでも環境中に存在することである また これらの汚染物質は環境から生物へ 被食生物から捕食生物への流れの中で しだいに存在比が大きくなる これを ( 5 ) という 必須問題 問 PM2.5 の定義と人体への影響 発生源について答えなさい また PM2.5 対策を進める上で あなたが重要と考える ことを述べなさい