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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10211040問を掲載しています(52ページ目/全62ページ)。

  1. 1021難易度 ★★☆☆☆

    形状記憶合金の代表材料であるニチノールはどの元素の合金か?

    正解:ニッケルとチタン
    解説:ニチノールはNi(ニッケル)とTi(チタン)のほぼ等原子比の合金で、その名称も「Nickel Titanium Naval Ordnance Laboratory」に由来する。形状記憶効果と超弾性の両特性を示す。
  2. 1022難易度 ★★★☆☆

    ポリウレタン(PU)の製造で反応する主な2つの官能基はどれか?

    正解:イソシアネート基とヒドロキシル基
    解説:ポリウレタンはイソシアネート(-NCO)とポリオール(-OH)の付加反応で生成するウレタン結合(-NHCOO-)を繰り返し単位とするポリマーである。発泡体・接着剤・塗料・弾性繊維(スパンデックス)に使われる。
  3. 1023難易度 ★★★☆☆

    ネオプレン(クロロプレンゴム)が海洋スポーツ用ウェットスーツに使われる理由はどれか?

    正解:耐油性・耐候性に優れ独立気泡構造による断熱性があるから
    解説:ネオプレン(ポリクロロプレン)は耐油・耐候・耐オゾン性に優れ、発泡させると独立気泡による断熱性・浮力が得られる。ウェットスーツ以外にもパイプカバー・工業用ベルトに使われる。
  4. 1024難易度 ★★★☆☆

    EPDMゴムが自動車のシール・ガスケットに多く使われる理由はどれか?

    正解:優れた耐候性・耐オゾン性・耐熱性
    解説:EPDM(エチレン・プロピレン・ジエンゴム)は主鎖に二重結合がなくオゾン・紫外線・熱に非常に強い。ただし非極性なため耐油性は低く、エンジン部品のシール材(冷却水・ブレーキ液側)に適する。
  5. 1025難易度 ★★★☆☆

    焼結(シンタリング)がセラミックス製造で用いられる主な理由はどれか?

    正解:粉末状原料を融点以下の温度で加熱・加圧して緻密化・強化するため
    解説:セラミックスは一般に融点が非常に高く溶融加工が難しいため、微細粉末を成形し融点の50〜90%程度の温度で加熱する焼結法を使う。加熱中に粒子間で原子拡散が起き、気孔が減少して緻密・強化される。
  6. 1026難易度 ★★☆☆☆

    炭化ケイ素(SiC)セラミックスが砥石・研磨材に使われる主な理由はどれか?

    正解:モース硬度が9以上で非常に硬いため
    解説:SiCはモース硬度約9〜9.5と非常に硬く(ダイヤモンド=10)、耐熱性・耐摩耗性にも優れる。研磨材・研削砥石のほか、半導体基板(SiCパワーデバイス)としても需要が急増している。
  7. 1027難易度 ★★☆☆☆

    ポリエチレンテレフタレート(PET)ボトルの素材識別コードは何番か?

    正解:1
    解説:プラスチックの素材識別コード(SPI)ではPETが「1」と定められている。HDPE=2、PVC=3、LDPE=4、PP=5、PS=6、その他=7。リサイクル時の分別に利用される。
  8. 1028難易度 ★★★★

    ゴムの弾性の主な起源はどれか?

    正解:長鎖ポリマーのエントロピー弾性
    解説:ゴム弾性はエントロピー弾性と呼ばれ、引き伸ばされてコンホメーション(形状)が減少したポリマー鎖が、エントロピーを最大化しようと自発的に元の状態に戻ろうとすることに由来する。金属の弾性(エンタルピー弾性)とは原理が異なる。
  9. 1029難易度 ☆☆☆☆

    コンクリートに鉄筋を埋め込んで強度を高めた複合材料を何と呼ぶか?

    正解:鉄筋コンクリート(RC)
    解説:鉄筋コンクリート(RC: Reinforced Concrete)は圧縮に強いコンクリートと引張に強い鉄筋を組み合わせた複合構造体である。コンクリートのアルカリ性が鉄筋の腐食を抑制する相乗効果もある。
  10. 1030難易度 ☆☆☆☆

    高炉で鉄鉱石を還元するために使われる物質はどれか?

    正解:コークス(炭素)
    解説:高炉では鉄鉱石(主にFe₂O₃)をコークス(炭素)で還元し銑鉄を得る。コークスは燃焼してCOを生成し、このCOがFe₂O₃を還元する。石灰石は不純物(スラグ)の除去剤として添加される。
  11. 1031難易度 ★★☆☆☆

    不織布(ノンウーブンファブリック)の説明として正しいものはどれか?

    正解:繊維を熱・化学・機械的に接合して製造したシート状素材
    解説:不織布は糸を織ったり編んだりせず、繊維をランダムに堆積させて熱融着・ケミカルボンド・スパンレースなどで結合したシート材料。マスク・おむつ・フィルタ・使い捨て医療用品に広く使われる。
  12. 1032難易度 ★★☆☆☆

    液晶ディスプレイ(LCD)のバックライトに現在最も多く使われている発光素子はどれか?

    正解:白色LED
    解説:現代のLCDには白色LED(主に青色LEDと黄色蛍光体の組み合わせ)がバックライトとして使われる。消費電力・寿命・薄型化でCCFLに対して優位であり、現在の主流技術となっている。
  13. 1033難易度 ★★★☆☆

    ポリ乳酸(PLA)の生分解はどのようなメカニズムで起きるか?

    正解:加水分解とその後の微生物分解
    解説:PLAの生分解は、まずエステル結合の加水分解で乳酸オリゴマー・モノマーに分解され、続いて微生物がこれをH₂OとCO₂に分解する2段階プロセス。堆肥条件(55℃前後、高湿度)では数週間〜数ヶ月で分解される。
  14. 1034難易度 ★★★☆☆

    ポリアミド系繊維であるナイロン66と比べ、ナイロン6は何の開環重合で作られるか?

    正解:ε-カプロラクタムの開環重合
    解説:ナイロン6(ポリカプロアミド)はε-カプロラクタム(7員環ラクタム)の開環重合で製造される。ナイロン66が2成分縮合重合であるのに対し、ナイロン6は1成分の開環重合である点が異なる。
  15. 1035難易度 ★★☆☆☆

    アクリル繊維(アクリル系繊維)の主原料として正しいものはどれか?

    正解:アクリロニトリル
    解説:アクリル繊維はアクリロニトリル(AN)を85%以上含む(共)重合体から作られる。羊毛に近い温かみ・軽さを持ち、セーターや毛布などに広く使われる。耐光性が高いことも特徴。
  16. 1036難易度 ★★☆☆☆

    半導体製造で使われる「ドーピング」とはどのような操作か?

    正解:半導体に微量の不純物元素を意図的に添加し導電型を制御する
    解説:ドーピングはSiなどの半導体に微量のB(p型)やP・As(n型)を添加することでキャリア(正孔・電子)濃度を制御する操作。pn接合・トランジスタなどの半導体デバイスの基本操作。
  17. 1037難易度 ★★★★

    固体酸化物形燃料電池(SOFC)で電解質として使われるイットリア安定化ジルコニア(YSZ)の役割はどれか?

    正解:酸素イオン(O²⁻)を伝導させる
    解説:YSZは約700〜1000℃の高温域でO²⁻イオン伝導体として機能する固体電解質である。SOFCでは酸素側(カソード)で生成したO²⁻がYSZを通って燃料極(アノード)へ移動し、水素と反応して水を生じながら電気を発生させる。
  18. 1038難易度 ★★★★

    スーパーエンジニアリングプラスチック(スーパーエンプラ)の代表であるPEEKの使用温度上限として最も適切なものはどれか?

    正解:約250℃
    解説:PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)はガラス転移温度143℃・融点343℃で、連続使用温度は約250℃と汎用エンプラをはるかに超える。耐薬品性・機械強度も高く航空・医療・石油掘削に使われる。
  19. 1039難易度 ★★★☆☆

    廃プラスチックを熱分解して油化(燃料を回収)する技術はどのリサイクル分類に属するか?

    正解:ケミカルリサイクル
    解説:熱分解油化は廃プラスチックを酸素のない条件で高温加熱し、炭化水素混合物(重油・ナフサ相当)を回収するケミカルリサイクルの一手法である。マテリアルと異なり汚れた混合プラも対象にできる利点がある。
  20. 1040難易度 ★★☆☆☆

    ガラス繊維強化プラスチック(GFRP)でよく使われるマトリクス樹脂はどれか?

    正解:不飽和ポリエステルまたはエポキシ樹脂
    解説:GFRPでは主に不飽和ポリエステル(汎用・低コスト)またはエポキシ樹脂(高性能・高コスト)がマトリクスとして使われる。ガラス繊維との組み合わせでFRP舟・浴槽・自動車部品などに使われる。

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