双極子モーメントが最も大きい分子はどれか。1つ選べ。

1. HF
2. HCl
3. HBr
4. HI
5. H₂

　解 説　　　　　

双極子モーメントが大きいということは、より分極しているということです。

選択肢 5 ですが
H₂ は分極していないため、双極子モーメントは限りなく 0 です。よって、選択肢 5 は誤りです。

選択肢 1 ～ 4 ですが
これらの化合物は全てハロゲン化水素です。ハロゲンは  F が最も電気陰性度が高く、水素原子の電子を強く引きつけます。よって、HF が、双極子モーメントが最も大きい分子です。

以上より、正解は 1 です。

参考　物理化学まとめ　分子の分極と双極子モーメント
薬学基礎　化学まとめ　分子の極性

コロイド粒子の物性と最も関連性のない現象はどれか。1つ選べ。

1. チンダル現象
2. ブラウン運動
3. 塩析
4. コンプトン散乱
5. 電気二重層の形成

　解 説　　　　　

コロイド粒子とは、１nm～１μm　の粒子です。電子顕微鏡、限外顕微鏡により観察することができます。粒子はブラウン運動と呼ばれる不規則な運動をしています。ブラウン運動とは、溶媒の分子が粒子に衝突することによる、不規則な運動のことです。

コロイド溶液に共通する光学的性質として、チンダル現象と呼ばれる現象があります。これは、コロイド溶液に強い光をあてると、光の通路が見えるという現象です。

インスリンや、ミセルなどのコロイド溶液は、大量の電解質を加えると凝集します。この現象を、塩析と呼びます。

電気二重層とは、界面に正負の荷電粒子が対を形成して層状に並んだものです。コロイド粒子と、分散媒の界面などで形成されます。よって、選択肢 1,2,3,5 はコロイド粒子の物性と関連性のある現象です。

ちなみに、コンプトン散乱とは
電磁波を物質にあてた時、散乱してでてくる電磁波の波長が入射電磁波の波長よりも大きくなるという現象です。これは、物質との間のエネルギーのやり取りに起因します。コロイド粒子の物性とは、関係がありません。

以上より、正解は 4 です。

参考　製剤学まとめ　代表的な分散系

放射性核種のうち、β^＋線を放出するのはどれか。1つ選べ。

1. ¹⁴C
2. ¹⁸F
3. ³²P
4. ³⁵S
5. ⁶⁰Co

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
¹⁴C　は、低エネルギーβ^ー 線を放出します。半減期が約5700年です。放射性炭素年代測定法に用います。β^＋線を放出する核種ではありません。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 は正しい記述です。
¹⁸F は、PETに使用されます。β⁺ 線を放出します。半減期約２時間です。サイクロトロンで製造され、がん検査に用いられます。

選択肢 3,4 ですが
³²P、³⁵S は、β^ー 壊変で e^ー を放出します。β^＋ 線を放出する核種ではありません。よって、選択肢 3,4 は誤りです。

選択肢 5 ですが
⁶⁰Co は、低エネルギー β^ー線 ＆ γ 線を放出します。半減期約 5 年です。イモの発芽防止の放射線源に使用します。

以上より、正解は 2 です。

参考　物理化学まとめ　代表的な放射性核種の物理的性質

最も強い陽イオン交換能をもつ樹脂の交換基はどれか。1つ選べ。

1. 2級アミン
2. 3級アミン
3. スルホン酸
4. カルボン酸
5. 4級アンモニウム

　解 説　　　　　

陽イオン交換樹脂とは、陽イオンを交換するような樹脂です。代表例としては、スルホン酸基（SO₄^2-）や、カルボン酸基（COO^–）を持つ樹脂があります。交換能は、イオンの価数が高いほど高いです。よって、スルホン酸基の方が交換能が高くなります。

以上より、正解は 3 です。

ちなみに、アミンや ４級アンモニウムは陰イオン交換樹脂の交換基です。

参考　分析化学まとめ　イオン交換

「溶液は赤紫色を呈し、その硫酸酸性溶液に過酸化水素試液を加えるとき、泡だって脱色する」ことによって確認される化合物はどれか。1つ選べ。

1. 過マンガン酸塩
2. 臭素酸塩
3. 第一鉄塩
4. 第二銅塩
5. ヨウ化物

　解 説　　　　　

硫酸酸性溶液に過酸化水素試液を加えるとき、泡立って脱色することからこの化合物は過マンガン酸塩であると考えられます。この時におきている反応の化学式は、二酸化マンガンを触媒として、2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ と考えられます。

以上より、正解は 1 です。

核酸塩基であるアデニンとグアニンに共通する複素環骨格はどれか。1つ選べ。

　解 説　　　　　

アデニン、及びグアニンの構造は以下の通りです。

よって、共通しているのは、選択肢 5 の複素骨格（Nなどを含む骨格のこと）です。

以上より、正解は 5 です。

参考　薬学基礎　生物学　遺伝とDNA

AとBが互いに立体配座(コンホメーション)異性体でないのはどれか。1つ選べ。

　解 説　　　　　

この問題では立体配座異性体でないものを聞かれています。立体配座異性体は回転異性体という呼び方もあるとおり、化合物 A の単結合の回転によって化合物 B になるのであれば、化合物 A と化合物 B は立体配座異性体となります。

ここで選択肢 4 をみると、化合物 A を化合物 B に変えるためには二重結合の部分を回さなければなりません。しかし、二重結合は回転できないため、これは立体配座異性体ではなく cis – trans 異性体ということになります。

そのほかの、選択肢 1, 2, 3, 5 については単結合の回転によって化合物 A と化合物 B が行き来できます。特にイメージの湧きづらい選択肢 5 などは、ぜひ分子模型を組んで確認してみてください。

以上より、正解は 4 です。

参考　有機化学まとめ　エタン・ブタンの立体配座と安定性

付加反応はどれか。1つ選べ。

　解 説　　　　　

付加反応を探す問題なので、反応前後で原子を全く失わず、かつ増えているものを選べばよいです。

選択肢 1 ですが
ベンゼン環についた「H」を失って「NO₂」に置き換わっています。これは置換反応です。

選択肢 2 ですが
「OH」と「H」を失って二重結合が形成されています。H₂O が抜けたので、脱離反応（脱水反応）です。

選択肢 3 は正しい記述です。
Diels – Alder 反応ですが、これは1つの原子も失わずに化合しているので、付加反応です。より詳しくいえば、Diels-Alder反応は［4+2］付加環化反応になります。（参考　有機化学まとめ　Diels-Alder反応）

選択肢 4 ですが
「H」が「CH₃」に置き換わっているので、これも置換反応です。

以上より、正解は 3 です。

次亜塩素酸の塩素の酸化数は＋1である。次亜塩素酸の化学式はどれか。1つ選べ。

1. HClO
2. HClO₂
3. HClO₃
4. HClO₄
5. ClO₂

　解 説　　　　　

塩素のオキソ酸に関しては、有機化学まとめました　窒素・イオウ・リン・ハロゲンの酸化物とオキソ化合物　を参照してください。

選択肢 1 から順に
次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸、二酸化塩素です。

以上より、正解は 1 です。

塩基性が最も強い含窒素化合物はどれか。1つ選べ。

　解 説　　　　　

塩基性を持つためには、その構造に孤立電子対を持っている必要があります。（参考　有機化学まとめ　ルイス酸・ルイス塩基）。

N 原子は価電子が 5 であり、3 つの原子と結合しても孤立電子対を有するため、アンモニアやアミンは塩基性を示します。

選択肢 1 はニトロベンゼンであり、以下の図のとおり N 原子は孤立電子対を有していません。
よって、これは塩基性ではありません。

選択肢 2 はベンゾニトリルです。
シアノ基（ニトリル基）は N 原子が sp 混成軌道であり、sp² や sp³ に比して電子が原子核に引き寄せられているので塩基性は弱くなります。

選択肢 3 はピロールです。
N原子は非共有電子対を有していますが、これが芳香性を保つために使われている（＝環全体に非局在化されている）ために塩基性ではありません。

選択肢 4 はアミドです。
アミドは以下に示すように非共有電子対が非局在化しているため、これも塩基性はかなり弱いです。

選択肢 5 がこの 5 肢の中で唯一、普通のアミン（第二級アミン）です。これは非共有電子対を有し、はっきりと塩基性なので正解となります。

以上より、正解は 5 です。