「化学」2017年度京都大学個別試験分析

(a)＜理論・無機＞結晶，酸化還元反応
後半は酸化還元反応に関する知識の応用力が試された。
・問１は，それほど複雑な思考を要するわけではないが，問題文を正確に理解したうえで，3桁の計算をするのに時間はかかっただろう。
・問２は，この反応で硫黄Sが生成するということを予想するのは非常に難しく，かなりの難問であった。
・問３は，問２と同様に見慣れない反応式を書かせる問題だが，こちらは問題文のヒントから立式しやすく，できてほしい問題であった。
・問４は，比較的難度は高かったと思われるが，「鉄Feが析出する（Fe^3＋＋3e⁻→Fe）」といったような誤った予想はしないでほしいところである。

(b)＜理論・無機＞各金属イオンのNaOHによる分離，水酸化物と錯イオンの化学平衡
各金属イオンの水酸化物に関する問題で，理論・無機の総合的な知識を要した。
・問５は，解き方はすぐに浮かぶと思われるが，各金属イオンについて吟味しないと正解にたどり着けないため手間はかかる。結果的に，ア〜エが溶解度積の小さいものから順に並ぶため，当てずっぽうで正解できた受験生もいたかもしれない。
・問５が正解できて，図２の意味を理解できていれば，問６(i)は自動的に正解できる。問６(ii)は，溶解度積に関する基本的な問題。
・問７(i)は，「錯イオンの溶解度の常用対数をyとして」という箇所を正確に理解できたかがポイントとなっただろう。本問での「溶解度」とは，図２で「mol/L」とあるように「モル濃度」のことで，すなわちlog₁₀([Zn(OH)₄]²⁻)＝yが成り立つことを考え，文字式の計算を進める。問７(ii)は， 4乗根が出てくるため，正しく計算できていた受験生も戸惑ったことだろう。計算ミスも起こり得る問題だが，解きにいった場合は，少なくとも導出過程はきちんと記しておきたい。

(a)＜理論＞反応速度，化学平衡，浸透圧
前半で問われているのは，反応速度に関する基本的な内容。後半は，慣れていないと解きづらいが，京大では出題されやすいタイプの問題である。
・リード文で，タンパク質の光の有無による構造の変化が示されているが，問題を解くうえでは細かく考える必要のない記述だ。その点に素早く気づき，必要な情報を拾えれば，問１，問２は容易だっただろう。
・問３は，このタイプの演習をこなしてきていれば，難しくは感じなかっただろう。この問題は，今年の京大化学全体で，差がつくポイントの一つだったと考えられる。
・問４は，これまた問題文が長く，状況を把握するのに時間を要する。状況を正確に把握できれば，ファント・ホッフの式から求まる濃度差が[YZ]と等しいことが導けて，計算自体は容易。ただ，やはり本番では，なかなか手を付けづらく見え，後回しにしたくなる問題だろう。

(b)＜理論＞混合気体，蒸気圧，熱化学
混合気体，蒸気圧に関する総合問題で，各操作で条件が複雑に変わるため，難度が高く時間もかかる。また，京大で頻出の，リード文中の空欄を補充する形式ではあるものの，例年よりも一つ一つの空欄を埋める負担が大きかった。
気体の分圧を扱う練習用の問題としてじっくりと解くのにはよいが，時間の限られる本番では後回しにしたくなる中問といえる。
・問５アは，操作(1)のリード文の温度や気体の物質量の情報と，問５の問題文の熱に関する情報を用いて解くことができる。
・問５イは，全圧は与えられており，混合気体中の成分Aの分圧を求めればモル分率が求まる。図２ｃからｄにおける変化で，成分Aに着目して計算できたかがカギとなる。
・問５ウは，「全圧＝各気体の分圧の和」より立式すればよいだけだが，「x_B＝1−x_A」として文字x_Bを消去しないと，問題の指定に合う形で答えられない点に注意。本番では意外と慌ててしまった受験生もいたと思われる。問５エは，「成分AとBの混合溶液が生じ」という箇所から，どちらの成分の分圧も，それぞれの飽和蒸気圧になっていることに注意してほしい。
・問６は，問５ウと同様の式変形をして，「y_A＝」の形で文字式を立てるのだが，式が得られたとしても，右辺の式中のx_Aが増加したときにy_Aがどうなるかという判断に戸惑った受験生もいたと思われる。数学で用いる考え方も必要な問題であった。

(a)＜有機＞芳香族化合物の構造決定
リード文の量が少なく，受験生なら見慣れている形式の問題であった。今年の京大の中では，最も取り組みやすい問題であったといえる。
・問１は，与えられた値から，化合物A 1molに水素1molが付加することを導ければよく，容易な問題。
・問２は，「粘性の高い液体」，「天然の油脂を加水分解して得られる」といった記述から，グリセリンと判断できるだろう。この手の問題にかなり慣れている人は，「分子量92.0」というところからも判断できたかもしれない。
・問３では，「こんな少ない条件で決定できるのか？」と疑問に思った受験生もいたと思われるが，条件を整理すると，化合物Dは炭素を２つもつ（カルボキシ基の炭素を含む）と絞られ，化合物Dは酢酸と決定される。これができれば，化合物Fも決定できる。この化合物Dを決定できたかどうかは，差がつくポイントの一つとなっただろう。
・問３に続いて考えると，化合物Eは，幾何異性体が存在する化合物とわかるので，問４では，シス−トランスの両者を答えればよい。
・問５では，リード文の冒頭の「不斉炭素をもたず」という箇所から，２番目（真ん中）の−OHに化合物Eをエステル結合させた化合物Aを考え，それに水素を付加した構造を答えればよい。
 

(b)＜有機＞乳酸，ラクチド，ポリ乳酸の立体化学
阪大などでも近年出題されたような立体化学の問題を解いたことがあれば，考えやすかったと思われる。今年の京大の中では，比較的取り組みやすい問題。
・L体，D体の決定を一度学習したことがあれば，問６はできたのではないだろうか。
・問７は，正しく立体表記をする力が試される問題であった。「残り２つ」というヒントも頼りに，空間内でひっくり返したり回転させたりしても重ならないものを考えればよい。
・問８は，ノーヒントだと考えづらいかもしれない。しかし，与えられた語句だけで，制限字数の半分弱はあり，また，問題文から分子の配列が規則的かどうかが関連してくることも予想でき，答案をまとめること自体は意外と難しくなかったと思われる。
・問９について，受験生はとくにオで悩んだと思われる。「基質特異性」というキーワードが浮かんだ人は正解できたと思われるが，教科書でも後の方に学ぶため，なかなかカバーしきれない分野ではある。幅広く有機分野を学習しているかどうかが問われた。

(a)＜有機＞核酸の基礎，DNAの損傷
核酸の基本知識が要求され，また煩雑な計算問題もある中問であった。核酸については2015年度にも出題されており，「京大受験生であれば，核酸の基本は知っておいてほしい」というメッセージにもとれる。
・問１は，プリン塩基とピリミジン塩基を回転させ，しっくりと水素結合する位置を見つけ出す問題だった。核酸の学習が手薄となっていた受験生には，かなり難しい問題だったと思われる。
・問２は，アニリンから塩化ベンゼンジアゾニウムを合成する反応を思い出せばよい。
・問３は，「アミド結合を有する」というヒントから予想して解答する問題。
・問４は，5−メチルシトシンについて，問３と同様に考えればよい。ただ，「名称を記せ」とあり，生成した環状化合物の名称を名付けようと考えてしまい，その正体はチミンであることに気づけなかった受験生もいたと思われる。
・問５(i)は，アデニンとチミン（A−T），シトシンとグアニン（C−G）が，それぞれ塩基対を形成するという知識がないと解けない。アデニンの比率が10%であるから，チミンが10%と決まり，残り80%をシトシンとグアニンで半々にして40%ずつとなる。問５(ii)は，複雑な計算をしそうであるが，ベンゾ[a]ピレンとグアニンの物質量比は１：１であり，立式はそれほど難しくない。この問題は，タバコの人体への悪影響の大きさを伝えたい問題だったものと思われる。

(b)＜有機＞糖の立体構造の表し方
立体構造の見慣れない表し方について考える問題であった。類題を解いたことがあれば，比較的容易な問題ばかりに感じられたはずである。初見でリード文から理解した受験生は，時間もかかり苦戦しただろう。
・問６，問７は，リード文を理解したうえで，「近くにある大きな官能基どうしは，遠くにある場合に比べて立体反発が大きい」という感覚があれば解ける。
・問８(i)は，リード文を理解していれば解答できる。もし問８(i)を解答できなかったとしても，「水溶液中でグルコースが平衡状態になると，β−グルコースの割合の方がα−グルコースの割合より大きくなる」という事実をもし知っていれば，問８(ii)だけでも解答できたかもしれない。