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⚗️化学クイズ 問題と解説

元素・化合物・化学反応など、化学に関するクイズです。元素周期表から身近な化学現象まで、化学の面白さを体験できます。1240問のうち第9811000問を掲載しています(50ページ目/全62ページ)。

  1. 981難易度 ★★★★

    「ジアゾカップリング反応」によりアゾ染料の合成法を確立し、合成染料産業の基礎を作ったのは誰か?

    正解:ピーター・グリース
    解説:ピーター・グリースは1858〜62年にジアゾ化合物の化学(ジアゾカップリング)を発見し、アゾ染料合成の基礎を作った。ウィリアム・パーキンが1856年にモーブ(最初の合成染料)を偶然発見したことも合成染料産業の出発点として有名である。
  2. 982難易度 ☆☆☆☆

    ポリエチレン(PE)の基本単位(モノマー)は何か?

    正解:エチレン
    解説:ポリエチレンはエチレン(CH₂=CH₂)を付加重合させた高分子である。低密度(LDPE)と高密度(HDPE)の2種類があり、密度の違いは分岐構造の多さに由来する。
  3. 983難易度 ☆☆☆☆

    ポリプロピレン(PP)の製造に用いられるモノマーはどれか?

    正解:プロピレン
    解説:ポリプロピレンはプロピレン(CH₂=CHCH₃)を重合させた熱可塑性プラスチックである。軽量で耐薬品性・耐熱性に優れ、食品容器や自動車部品に広く使われる。
  4. 984難易度 ★★☆☆☆

    PET(ポリエチレンテレフタレート)の製造に用いられる重合の種類はどれか?

    正解:縮合重合
    解説:PETはエチレングリコールとテレフタル酸(またはジメチルテレフタレート)の縮合重合で得られるポリエステルである。水または低級アルコールが脱離しながら重合が進む。
  5. 985難易度 ★★☆☆☆

    ナイロン6,6の原料となる2種類のモノマーの正しい組み合わせはどれか?

    正解:アジピン酸とヘキサメチレンジアミン
    解説:ナイロン6,6(ポリアミド6,6)はアジピン酸とヘキサメチレンジアミンの縮合重合で合成される。それぞれ炭素6個を持つことから「6,6」と呼ばれる。
  6. 986難易度 ★★☆☆☆

    テフロン(PTFE)の主な特徴として正しいものはどれか?

    正解:非常に低い摩擦係数と高い耐薬品性を持つ
    解説:ポリテトラフルオロエチレン(PTFE、商品名テフロン)はC-F結合の安定性から非常に低い摩擦係数と優れた耐薬品性・耐熱性を持つ。フライパンのコーティングや配管シールに使われる。
  7. 987難易度 ★★☆☆☆

    ポリ塩化ビニル(PVC)に可塑剤を加える目的は何か?

    正解:柔軟性を付与するため
    解説:PVCは本来硬い素材だが、フタル酸エステルなどの可塑剤を添加することで柔軟性が増し、電線被覆やホース・レインコートなどに利用できる。可塑剤を加えないPVCは硬質PVCとして建材等に使われる。
  8. 988難易度 ★★☆☆☆

    天然ゴムを硫黄で処理して弾性・強度を高める工程を何と呼ぶか?

    正解:加硫(バルカナイゼーション)
    解説:加硫(バルカナイゼーション)はゴム分子間を硫黄の橋掛け結合でつなぐ工程である。弾性・引張強度・耐摩耗性・耐熱性が向上し、現代のゴム製品のほとんどに適用されている。
  9. 989難易度 ★★☆☆☆

    合成ゴムのSBR(スチレン-ブタジエンゴム)が最も多く使われる用途はどれか?

    正解:自動車タイヤ
    解説:SBRはスチレンとブタジエンの共重合体で、耐摩耗性・耐老化性に優れ、天然ゴムより安価なため自動車タイヤのトレッドに世界で最も広く使われる合成ゴムである。
  10. 990難易度 ★★☆☆☆

    シリコーンゴムの主骨格として正しい構造はどれか?

    正解:Si-O-Si骨格
    解説:シリコーン(シロキサン)はSi-O-Siを繰り返し単位とするポリシロキサンを基本とする。C-C骨格の有機ポリマーに比べ耐熱性・耐寒性・耐候性・電気絶縁性に優れる。
  11. 991難易度 ★★★☆☆

    炭素繊維(カーボンファイバー)の前駆体として最も一般的に使われる繊維はどれか?

    正解:ポリアクリロニトリル(PAN)繊維
    解説:市販炭素繊維の約90%はポリアクリロニトリル(PAN)繊維を不活性雰囲気中で高温処理(炭化)して製造する。炭化温度は1000℃以上で、黒鉛化には2000℃超が必要。
  12. 992難易度 ★★☆☆☆

    炭素繊維強化プラスチック(CFRP)が航空機に使われる主な理由はどれか?

    正解:高い比強度・比剛性で軽量化できるため
    解説:CFRPは炭素繊維とエポキシなどのマトリクス樹脂を組み合わせた複合材料で、鉄鋼に比べ密度が約1/5程度でありながら同等以上の強度・剛性を持つため、航空機の大幅な軽量化・燃費改善に貢献している。
  13. 993難易度 ★★★☆☆

    アラミド繊維(ケブラー)の化学的特徴として最も適切なものはどれか?

    正解:芳香族ポリアミド系の繊維
    解説:ケブラー(デュポン社の商品名)はパラ型の芳香族ポリアミド(p-フェニレンテレフタルアミド)繊維である。剛直なベンゼン環をアミド結合で結んだ構造が高強度・高弾性率を実現する。
  14. 994難易度 ★★★☆☆

    ケブラー繊維が防弾ベストに使われる理由として最も適切なものはどれか?

    正解:高い比強度と衝撃エネルギー吸収能力を持つから
    解説:ケブラーは鉄の約5倍の比強度を持ち、衝撃を受けるとアミド結合の水素結合ネットワークが崩壊することでエネルギーを吸収・分散させる。軽量で高強度なため防弾・耐刃材料として広く使われる。
  15. 995難易度 ☆☆☆☆

    ガラスの主成分はどれか?

    正解:二酸化ケイ素(SiO₂)
    解説:一般的なソーダ石灰ガラスの主成分はSiO₂(約70%)であり、これにNa₂OとCaOを加えて融点を下げたものである。SiO₂は四面体構造の三次元ネットワークを形成する非晶質固体。
  16. 996難易度 ★★☆☆☆

    硼珪酸ガラス(パイレックス)が実験器具に多く使われる理由はどれか?

    正解:熱膨張係数が小さく耐熱衝撃性が高いため
    解説:硼珪酸ガラスはSiO₂にB₂O₃を加えることで熱膨張係数をソーダ石灰ガラスの約1/3に低減している。急激な温度変化でも割れにくく、実験器具・調理器具・理化学機器に広く採用される。
  17. 997難易度 ★★☆☆☆

    強化ガラスの製造方法として正しいものはどれか?

    正解:ガラスを急冷して表面に圧縮応力を生じさせる
    解説:強化ガラスは板ガラスを軟化点近くに加熱した後、表面を急冷することで表面に圧縮残留応力を生じさせたものである。破壊強度は普通ガラスの3〜5倍で、割れた際も角のない粒状になるため安全性が高い。
  18. 998難易度 ★★☆☆☆

    光ファイバーに使われるガラスの重要な特性はどれか?

    正解:高い透明度と低い光吸収損失
    解説:光ファイバーには超高純度SiO₂ガラスが使われ、光の伝搬損失を極めて低く抑えることが重要である。コアとクラッドの屈折率差を利用した全反射により光を長距離伝送できる。
  19. 999難易度 ★★☆☆☆

    セラミックスの一般的な特徴として誤っているものはどれか?

    正解:高い靭性(割れにくさ)を持つ
    解説:一般的なセラミックスは高硬度・高耐熱性・化学的安定性・電気絶縁性に優れるが、脆性(もろさ)が大きく靭性が低いことが弱点である。衝撃や引張力で脆性破壊しやすい。
  20. 1000難易度 ★★★☆☆

    アルミナ(酸化アルミニウム、Al₂O₃)セラミックスが電気絶縁体として使われる主な理由はどれか?

    正解:バンドギャップが大きく電気を通さないため
    解説:アルミナはバンドギャップが約8.8 eVと大きく、室温ではほぼ電気を通さない優れた電気絶縁体である。高温安定性・機械的強度も高く、ICパッケージ基板・スパークプラグ・研磨材など幅広く使われる。

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