第1061問難易度 ★★★☆☆
超硬合金（サーメット材の一種）として切削工具に使われる代表的な材料はどれか？
正解：炭化タングステン（WC）とコバルト（Co）の焼結体
解説：超硬合金はWC（炭化タングステン）粒子をCoの液相焼結で固めた複合材料で、高硬度（HV1400〜1800）・高耐摩耗性を持ちドリル・エンドミル・旋削バイトに使われる。CoはWC粒子の靭性を高めるバインダー。
⚗️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。全1240問のうち第1061〜1080問を掲載しています（54ページ目／全62ページ）。
- 第1062問難易度 ★★☆☆☆
電気自動車（EV）に搭載されるリチウムイオン電池の負極材料として最も一般的なものはどれか？
正解：グラファイト（黒鉛）解説：現在のリチウムイオン電池負極の主流はグラファイト（黒鉛）で、Li⁺がグラフェン層間にインターカレーション（挿入）されることで充放電する。理論容量は372 mAh/gで、Si負極（理論値3579 mAh/g）への移行が研究されている。 - 第1063問難易度 ★★☆☆☆
フラーレン（C₆₀）の分子構造はどれか？
正解：60個の炭素が六角形と五角形で構成されたサッカーボール状の閉殻分子解説：C₆₀（バックミンスターフラーレン）は20個の六角形と12個の五角形で構成されたサッカーボール状の閉殻分子。1985年にクロトー、スモーリー、カールらにより発見されノーベル化学賞受賞（1996年）。 - 第1064問難易度 ★★★☆☆
工業用触媒で「担体（サポート）」を使う主な目的はどれか？
正解：活性金属を高分散させ表面積を増大させるため解説：白金・パラジウムなどの貴金属を多孔質アルミナ・シリカ・ゼオライトなどに分散担持することで、微粒子（ナノ粒子）状態を維持し活性表面積を最大化する。担体なしでは粒子が焼結（凝集）して活性が急低下する。 - 第1065問難易度 ★★☆☆☆
ポリビニルアルコール（PVA）が接着剤や紙コーティングに使われる特性はどれか？
正解：水溶性・成膜性・接着性解説：PVAは水溶性の合成高分子で、多数のOH基が水分子と水素結合して溶解する。乾燥すると透明フィルムを形成し接着性も高い。紙のサイジング剤・テキスタイル糊剤・PVAのりとして利用される。 - 第1066問難易度 ★★★☆☆
生体吸収性（生体内分解）素材として医療用縫合糸に使われる代表的なポリマーはどれか？
正解：ポリグリコール酸（PGA）解説：ポリグリコール酸（PGA）は体内の水分で加水分解されてグリコール酸に分解・吸収される生体吸収性ポリマーである。術後一定期間で自然消失する縫合糸・スキャフォールドに使われ、抜糸の必要がない。 - 第1067問難易度 ★★☆☆☆
タングステン（W）が白熱電球のフィラメントに使われる理由として正しいものはどれか？
正解：融点が3422℃と金属中最高で高温での蒸発が少ないため解説：タングステンは金属元素中最高の融点（3422℃）を持ち、2000〜2500℃のフィラメント動作温度でも気化量が少ない。高い電気抵抗（ニクロムと同様に）が発光・発熱を生む。LEDに置き換えられつつある。 - 第1068問難易度 ★★★☆☆
硫酸の工業製造に使われる「接触法」で触媒として機能するものはどれか？
正解：五酸化バナジウム（V₂O₅）解説：接触法ではSO₂をSO₃に酸化する段階でV₂O₅が触媒として使われる（400〜600℃）。かつては白金が使われたが、触媒毒（As化合物）に弱いためV₂O₅に代替された。SO₃を水に吸収させてH₂SO₄を得る。 - 第1069問難易度 ★★★★☆
形状記憶ポリマーが形状記憶合金と異なる主な特徴はどれか？
正解：変形した形状を外部刺激（熱・光・pH等）で回復するが回復応力は合金より低い解説：形状記憶ポリマー（SMP）は加熱・光照射・pH変化などの刺激で記憶形状に回復する。金属形状記憶合金（SMA）に比べて応力発生力（回復力）は低いが、軽量・安価・多様な刺激応答・大変形（最大400%）が特徴。 - 第1070問難易度 ★★☆☆☆
シリコン（Si）太陽電池の発電原理はどれか？
正解：光起電力効果（pn接合の光励起による電子-正孔分離）解説：太陽電池はp型とn型Siのpn接合に光が当たると電子-正孔対が生成し、内部電界で分離されて電流が流れる光起電力効果を利用する。太陽エネルギーを直接電気に変換できる。 - 第1071問難易度 ★★★★☆
ナノコンポジット材料でモンモリロナイト（粘土鉱物）をポリアミドに分散させると何が向上するか？
正解：バリア性・機械強度・耐熱性解説：ナイロン6とモンモリロナイトの代表的ナノコンポジット（Toyota研究）では、粘土のナノシートが分子レベルで分散することでバリア特性・弾性率・耐熱変形温度が大幅に向上し、自動車タイミングベルトカバーに実用化された。 - 第1072問難易度 ★★★☆☆
プラスチックのメカニカルリサイクルの課題として最も正確なものはどれか？
正解：異種プラや汚染物の混入で品質が低下しダウングレードされやすい解説：メカニカルリサイクルでは異種プラスチックの混入・着色・汚染が分子量低下や不均質性をもたらし、再生品質が低下する（カスケードリサイクル）。分別精度と洗浄が課題で、特定の用途への品質保証が難しい。 - 第1073問難易度 ★★★☆☆
EVバッテリー材料として注目されるリン酸鉄リチウム（LFP）の最大の特徴はどれか？
正解：熱安定性が高く発火リスクが低く長寿命解説：LFP（LiFePO₄）はオリビン構造を持ち、充放電時の熱安定性が三元系（NMC・NCA）より高く熱暴走リスクが低い。リン酸結合の安定性から酸素放出が起きにくい。サイクル寿命も長く、中国BYD社が採用してEV市場でシェア拡大中。 - 第1074問難易度 ★★★☆☆
ゴム系接着剤の主成分として使われるクロロプレンゴム（ネオプレン）の特性はどれか？
正解：有機溶剤に溶けて接着膜を形成し耐油・耐候性に優れる解説：クロロプレンゴムはケトンや酢酸エステル系溶剤に溶解し、塗布・乾燥後に圧着すると接触接着（コンタクト接着）が得られる。耐油・耐候・耐熱性が高く、靴底・木工・内装接着に使われる。 - 第1075問難易度 ★★★☆☆
高純度シリコンウェハ製造で使われるチョクラルスキー法の原理はどれか？
正解：溶融Siに種結晶を浸漬し引き上げることで単結晶を成長させる解説：チョクラルスキー法では高純度のシリコン融液に種結晶を接触させ、回転させながらゆっくり引き上げることで大口径（直径300〜450mm）の単結晶シリコンインゴットを製造する。半導体デバイスの基板に使われる。 - 第1076問難易度 ★★★☆☆
バイオポリエチレン（バイオPE）とバイオベースプラスチックについて正しいものはどれか？
正解：植物由来原料から製造するが化学構造はPEと同一で生分解性はない解説：バイオPEはサトウキビ由来エタノール→エチレン→PEという経路で製造される。化学構造は石油由来PEと同一（CH₂-CH₂の繰り返し）なため、生分解性はない。カーボンニュートラル性が主な利点で、生分解性とは独立した概念。 - 第1077問難易度 ★★★★☆
固体電解質（全固体電池用）として研究される硫化物系材料の課題はどれか？
正解：水分や空気との反応で有毒な硫化水素を発生しやすい解説：硫化物系固体電解質（Li₂S-P₂S₅系など）はイオン伝導率が高く全固体電池の有力候補だが、大気中の水分と反応してH₂Sを生成するため、ドライルーム（超低湿度環境）での製造管理が必須で製造コストが高い。 - 第1078問難易度 ★★★★☆
炭素繊維の製造工程で「炭化」の後に行われる「黒鉛化」処理の目的はどれか？
正解：弾性率をさらに高めるためにグラフェン層の配向を整える解説：炭化（1000〜1500℃）では主に不純物が除去されるが、黒鉛化（2000〜3000℃）では炭素の六角網面が繊維軸方向に高度配向しグラフェン積層が発達する。これにより弾性率（ヤング率）が大幅向上し超高弾性率タイプのCFが得られる。 - 第1079問難易度 ★★★★☆
コンクリートの長期強度増進に寄与する高炉スラグ微粉末の反応を何と呼ぶか？
正解：ポゾラン反応および潜在水硬性解説：高炉スラグ微粉末はセメントの水和で生じたCa(OH)₂と反応するポゾラン反応に加え、アルカリ刺激を受けて自ら水硬性を示す潜在水硬性を持つ。長期強度増進・塩化物浸透抑制・コスト低減に貢献する。 - 第1080問難易度 ★☆☆☆☆
次のうち、熱硬化性プラスチックに分類されるものはどれか？
正解：フェノール樹脂（ベークライト）解説：フェノール樹脂（ベークライト）はフェノールとホルムアルデヒドの縮合重合で三次元架橋構造を形成する代表的な熱硬化性プラスチックである。PE・PP・PSは熱可塑性で加熱により再成形できる。
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