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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681700問を掲載しています(35ページ目/全62ページ)。

  1. 681難易度 ★★★☆☆

    エタノール濃度80%付近の消毒用アルコールが最も殺菌効果が高い理由はどれか?

    正解:適切な濃度の水が存在することでタンパク質変性が効率よく起こるため
    解説:無水エタノールは浸透力が低く細菌のタンパク質を変性しにくい。約70〜80%濃度では水分が補助的に働き、エタノールが細菌細胞内に速やかに浸透してタンパク質を変性・凝固させる殺菌効果が最大となる。
  2. 682難易度 ★★☆☆☆

    酢酸(CH₃COOH)の電離定数(Ka)が塩酸(HCl)より非常に小さい理由はどれか?

    正解:酢酸は弱酸で水溶液中で一部しか電離しないため
    解説:塩酸は強酸で水溶液中でほぼ完全に電離するが、酢酸は弱酸であり平衡定数(Ka≈1.8×10⁻⁵)が小さく、溶液中では大部分が分子状態(CH₃COOH)のまま存在する。
  3. 683難易度 ★★★☆☆

    蟻酸(ギ酸、HCOOH)が酢酸と異なり銀鏡反応を示す理由はどれか?

    正解:蟻酸のカルボキシ基の隣に水素原子があり、アルデヒドとしての性質も示すため
    解説:蟻酸(HCOOH)の構造はHCOOHで、カルボキシ基の炭素に直接水素が結合しているためアルデヒド(−CHO)的な性質をもつ。この還元性によりトレンス試薬(アンモニア性硝酸銀)を還元できる。
  4. 684難易度 ★★★☆☆

    クエン酸(citric acid)が柑橘類に多く含まれる有機酸である。クエン酸の官能基の組み合わせとして正しいものはどれか?

    正解:カルボキシ基3個とヒドロキシ基1個
    解説:クエン酸(C₆H₈O₇)は3つのカルボキシ基(−COOH)と1つのヒドロキシ基(−OH)をもつヒドロキシ酸である。レモンなど柑橘類の酸味成分として知られ、エネルギー代謝(クエン酸回路)にも関与する。
  5. 685難易度 ★★★☆☆

    乳酸(lactic acid)に関する説明として正しいものはどれか?

    正解:不斉炭素原子をもつ光学活性な化合物
    解説:乳酸(CH₃CH(OH)COOH)の中心炭素には4種類の異なる置換基が結合しており不斉炭素原子をもつ。そのためD体とL体の光学異性体(鏡像異性体)が存在する。筋肉の無酸素運動時にL-乳酸が生成する。
  6. 686難易度 ☆☆☆☆

    エステル化反応の一般式として正しいものはどれか?

    正解:カルボン酸+アルコール → エステル+水(酸触媒)
    解説:エステル化はカルボン酸のカルボキシ基(−COOH)とアルコールのヒドロキシ基(−OH)が酸触媒の存在下で反応し、エステル結合(−COO−)と水が生成する可逆反応である。
  7. 687難易度 ☆☆☆☆

    油脂のけん化に使用する試薬はどれか?

    正解:水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液
    解説:けん化とは油脂をNaOHなど強塩基と加熱して加水分解する反応で、グリセリンと脂肪酸ナトリウム塩(石けん)が得られる。石けんはこの反応を利用して製造される。
  8. 688難易度 ★★☆☆☆

    飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸の違いとして正しいものはどれか?

    正解:飽和脂肪酸は二重結合を含まず、不飽和脂肪酸は1つ以上の炭素間二重結合をもつ
    解説:飽和脂肪酸(パルミチン酸・ステアリン酸など)はすべての炭素−炭素結合が単結合であり、不飽和脂肪酸(オレイン酸・リノール酸など)は1つ以上のC=C二重結合をもつ。不飽和脂肪酸を多く含む油は常温で液体になりやすい。
  9. 689難易度 ★★★☆☆

    バナナの香り成分として知られるエステルはどれか?

    正解:酢酸イソアミル(3-メチルブタノール酢酸エステル)
    解説:バナナの主な香り成分は酢酸イソアミル(3-メチルブチル酢酸エステル)である。酢酸エチルはリンゴ様の香り、プロピオン酸エチルはパイナップル様の香りをもつ。
  10. 690難易度 ★★★☆☆

    パイナップルの香り成分として知られるエステルはどれか?

    正解:酪酸エチル(ブタン酸エチル)
    解説:パイナップルの主な香り成分は酪酸エチル(ブタン酸エチル)である。エステルは一般に果物様の甘い香りをもつものが多く、香料として食品や化粧品に広く使われる。
  11. 691難易度 ☆☆☆☆

    エステルの加水分解(酸触媒による)の生成物はどれか?

    正解:カルボン酸とアルコール
    解説:エステルを酸触媒(希硫酸など)の存在下で水と加熱すると、エステル結合が切断されて対応するカルボン酸とアルコールが生成する。この反応はエステル化の逆反応(加水分解)である。
  12. 692難易度 ★★★☆☆

    トリグリセリドを構成する脂肪酸のうち、オメガ3脂肪酸(n-3系)の代表例はどれか?

    正解:エイコサペンタエン酸(EPA)
    解説:EPA(エイコサペンタエン酸)はn-3系多価不飽和脂肪酸の代表で、魚油に多く含まれ動脈硬化予防に有益とされる。パルミチン酸・ステアリン酸は飽和脂肪酸、オレイン酸はn-9系一価不飽和脂肪酸である。
  13. 693難易度 ★★☆☆☆

    ベンゼン(C₆H₆)の構造の特徴として正しいものはどれか?

    正解:6つの炭素が正六角形に並び、π電子が環全体に非局在化した共鳴構造
    解説:ベンゼンの結合はケクレ構造(単結合・二重結合の交互)では説明できず、6個のπ電子が環全体に非局在化(共鳴)した構造をもつ。そのため付加反応より置換反応を好む安定な芳香族化合物である。
  14. 694難易度 ★★★☆☆

    ベンゼンに臭素(Br₂)を鉄触媒の存在下で反応させると何が起こるか?

    正解:求電子置換反応が起き臭化水素(HBr)を放出してブロモベンゼンが生成する
    解説:ベンゼンは芳香族性の安定な電子雲をもつため、求電子置換反応が優先的に進行する。鉄触媒(FeBr₃)の存在でBr₂が活性化されブロモベンゼンとHBrが生成する。鉄なしでは光照射でラジカル付加が起こる。
  15. 695難易度 ★★★☆☆

    フェノール(C₆H₅OH)が弱酸性を示す理由はどれか?

    正解:ベンゼン環のπ電子がOH基の酸素非共有電子対と共鳴し、O−H結合が弱まるため
    解説:フェノールのOH基はベンゼン環と共役しており、フェノキシアニオンが共鳴安定化される。このため、O−H結合が通常のアルコールより弱まり、弱酸性(pKa≈10)を示す。アルコールのOH基はほぼ中性。
  16. 696難易度 ★★★☆☆

    アニリン(C₆H₅NH₂)の性質として正しいものはどれか?

    正解:弱い塩基性を示し、ベンゼン環がNH₂の塩基性を弱める
    解説:アニリンのアミノ基(−NH₂)はベンゼン環と共鳴するため、窒素の非共有電子対の一部がπ電子系に取り込まれ塩基性が弱まる。アンモニア(Kb=1.8×10⁻⁵)よりアニリン(Kb≈4×10⁻¹⁰)の方が塩基性は著しく低い。
  17. 697難易度 ★★☆☆☆

    安息香酸(C₆H₅COOH)の水への溶解度が低い理由はどれか?

    正解:非極性のベンゼン環部分が大きく、分子全体の極性が低いため
    解説:安息香酸はカルボキシ基(−COOH)をもつが、疎水性の大きいベンゼン環が分子の大部分を占めるため常温での水溶性は低い(約0.29 g/100 mL)。NaOHに溶かしてナトリウム塩にすると水溶性が増す。
  18. 698難易度 ★★☆☆☆

    サリチル酸にアセチル基を導入してアスピリン(アセチルサリチル酸)を合成する試薬はどれか?

    正解:無水酢酸(酢酸無水物)
    解説:サリチル酸のフェノール性ヒドロキシ基(−OH)を無水酢酸でアセチル化するとアセチルサリチル酸(アスピリン)が得られる。アスピリンは解熱・鎮痛・抗炎症薬として広く使われる。
  19. 699難易度 ☆☆☆☆

    ベンゼン環に結合した2つの置換基の位置関係で、互いに隣接する位置を何というか?

    正解:オルト位
    解説:ベンゼン二置換体の命名法で隣接する位置はオルト(o-)位、一つ飛びがメタ(m-)位、反対側がパラ(p-)位という。例えばo-キシレンはメチル基が隣接した1,2-ジメチルベンゼンである。
  20. 700難易度 ★★☆☆☆

    ナフタレン(C₁₀H₈)の構造として正しいものはどれか?

    正解:ベンゼン環2つが1辺を共有して縮合した二環式芳香族
    解説:ナフタレンはベンゼン環2つが1辺(2つの炭素原子)を共有して縮合した多環式芳香族炭化水素で、分子式はC₁₀H₈。防虫剤(タンスの虫よけ)に使われてきたことで知られる。

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