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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701720問を掲載しています(36ページ目/全62ページ)。

  1. 701難易度 ★★★☆☆

    トルエン(C₆H₅CH₃)のニトロ化で主に得られる生成物はどれか?

    正解:o-ニトロトルエンとp-ニトロトルエンが主生成物
    解説:トルエンのメチル基は電子供与性の活性化基で、オルト・パラ配向性をもつ。混酸(HNO₃+H₂SO₄)によるニトロ化ではo-ニトロトルエンとp-ニトロトルエンが主に生成し、m体は少量しか得られない。
  2. 702難易度 ★★☆☆☆

    付加重合によって製造されるポリマーはどれか?

    正解:ポリエチレン(PE)
    解説:ポリエチレンはエチレン(CH₂=CH₂)の炭素−炭素二重結合が開いて次々と結合する付加重合(連鎖重合)によって製造される。ナイロン・PET・ポリカーボネートはいずれも縮合重合(逐次重合)で合成される。
  3. 703難易度 ★★☆☆☆

    PVC(ポリ塩化ビニル)の原料モノマーはどれか?

    正解:塩化ビニル(CH₂=CHCl)
    解説:PVCは塩化ビニル(クロロエチレン、CH₂=CHCl)の付加重合で得られる。電気絶縁性・耐薬品性に優れ、パイプ・床材・電線被覆など幅広く使われる。
  4. 704難易度 ★★☆☆☆

    ポリスチレン(PS)の特徴として正しいものはどれか?

    正解:透明でガラスのように硬く、発泡させると断熱材(発泡スチロール)になる
    解説:ポリスチレンは透明で硬い熱可塑性樹脂で、CD・食品容器・文具などに使われる。発泡させた発泡ポリスチレン(EPS、発泡スチロール)は断熱性・緩衝性に優れ梱包材や建材として広く利用される。
  5. 705難易度 ★★★☆☆

    ポリプロピレン(PP)がPEより融点が高い主な理由はどれか?

    正解:PPは側鎖メチル基により分子の規則性(アイソタクチック構造)が高まり、結晶化度が増すため
    解説:アイソタクチックポリプロピレン(i-PP)は全てのメチル基が同じ側に配列した規則正しい構造をもち、結晶化しやすいため融点が約160〜165℃とPE(約130℃)より高い。チーグラー・ナッタ触媒の使用で製造される。
  6. 706難易度 ★★☆☆☆

    ナイロン6,6の製造に用いられる2種のモノマーはどれか?

    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はアジピン酸(6炭素のジカルボン酸)とヘキサメチレンジアミン(6炭素のジアミン)の縮合重合で製造される。アミド結合(−CONH−)が繰り返し単位をつなぎ、高強度の繊維・プラスチックとなる。
  7. 707難易度 ★★☆☆☆

    PET(ポリエチレンテレフタレート)の繰り返し単位に含まれる結合はどれか?

    正解:エステル結合(−COO−)
    解説:PETはテレフタル酸(またはジメチルテレフタレート)とエチレングリコールの縮合重合で合成されたポリエステルで、エステル結合(−COO−)が繰り返す。ペットボトル・繊維・フィルムに広く使われる。
  8. 708難易度 ★★★☆☆

    セルロースとデンプンは同じ単量体(グルコース)からなるが性質が異なる理由はどれか?

    正解:グルコース単位のグリコシド結合の向きがα(デンプン)とβ(セルロース)で異なる
    解説:デンプンはα-グルコースがα-1,4グリコシド結合でつながった螺旋状構造をもつ。セルロースはβ-グルコースがβ-1,4グリコシド結合でつながり直鎖状で強固な水素結合を形成する。ヒトはα結合の消化酵素しかもたないため、セルロースを消化できない。
  9. 709難易度 ★★☆☆☆

    天然ゴムの主成分はどれか?

    正解:ポリイソプレン(シス-1,4-ポリイソプレン)
    解説:天然ゴムはヘベアブラジリエンシス(ゴムの木)から得られる樹液(ラテックス)から製造され、イソプレン(2-メチル-1,3-ブタジエン)がシス-1,4付加重合したシス-ポリイソプレンである。
  10. 710難易度 ★★☆☆☆

    加硫(バルカニゼーション)とは何か?

    正解:ゴムに硫黄を加えて加熱し、ポリマー鎖間に硫黄架橋を形成して弾性を向上させること
    解説:加硫(加硫・バルカニゼーション)は生ゴムに硫黄を加えて加熱することでポリマー鎖間に硫黄原子による架橋結合を形成する工程である。弾力性・耐熱性・耐摩耗性が改善され、タイヤ・ゴム手袋などに利用される。
  11. 711難易度 ★★☆☆☆

    SBR(スチレン−ブタジエンゴム)の特徴として正しいものはどれか?

    正解:スチレンとブタジエンの共重合体で耐摩耗性が高く自動車タイヤに使われる
    解説:SBRはスチレンとブタジエンを共重合させた合成ゴムで耐摩耗性・耐老化性が良好であり、世界の合成ゴム生産量の最大シェアを占める。自動車タイヤの主要材料として使われる。
  12. 712難易度 ★★☆☆☆

    シリコーンゴムの主鎖の繰り返し単位として正しいものはどれか?

    正解:−Si−O−Si−(シロキサン結合)
    解説:シリコーンゴムの主鎖はシリコン(Si)と酸素(O)が交互に結合したシロキサン(−Si−O−)骨格からなる無機系高分子である。耐熱性・耐寒性・電気絶縁性に優れ医療器具・調理器具などに使われる。
  13. 713難易度 ★★☆☆☆

    ポリ乳酸(PLA)が「生分解性プラスチック」とよばれる理由はどれか?

    正解:微生物によって最終的に水と二酸化炭素に分解されるため
    解説:ポリ乳酸は乳酸モノマーのエステル化・開環重合で合成されるポリエステルで、土壌中などで微生物が分泌する酵素により加水分解・分解されてH₂OとCO₂になる。植物由来原料から製造できる点でもバイオベースプラスチックに分類される。
  14. 714難易度 ★★★☆☆

    PETボトルリサイクルにおける「ボトルtoボトル」とはどれか?

    正解:ペットボトルを溶融成形してペットボトル原料(PET樹脂)に再生する
    解説:ボトルtoボトルリサイクルは廃PETボトルを洗浄・粉砕・再重合などの工程でPET樹脂に戻し、同じ食品用ボトルとして再利用するサーキュラーエコノミーの取り組みである。品質管理が厳しいが資源循環効果が高い。
  15. 715難易度 ★★★☆☆

    ポリカーボネート(PC)の繰り返し単位に含まれる官能基はどれか?

    正解:カーボネート基(−O−CO−O−)
    解説:ポリカーボネートはビスフェノールAなどのジオールとホスゲン(COCl₂)またはジフェニルカーボネートの縮合重合で合成され、カーボネート基(−O−CO−O−)を繰り返し単位にもつ。透明性・耐衝撃性に優れCDや光学レンズに使われる。
  16. 716難易度 ☆☆☆☆

    綿(コットン)の主成分はどれか?

    正解:セルロース(β-グルコースの多糖)
    解説:綿繊維はワタ(Gossypium属)の種毛から得られる天然高分子繊維で、主成分はセルロース(β-1,4グリコシド結合でグルコースが連結した多糖)である。吸水性・柔軟性に優れ衣料品に広く使用される。
  17. 717難易度 ☆☆☆☆

    絹(シルク)の主成分はどれか?

    正解:タンパク質(フィブロイン・セリシン)
    解説:絹はカイコ(Bombyx mori)の繭から得られる天然タンパク質繊維で、主成分はフィブロイン(タンパク質)とセリシン(タンパク質)である。光沢・滑らかさ・吸湿性に優れ高級繊維として知られる。
  18. 718難易度 ★★☆☆☆

    タンパク質の一次構造とは何か?

    正解:アミノ酸の配列順序(ペプチド結合でつながった鎖のアミノ酸配列)
    解説:タンパク質の一次構造はポリペプチド鎖のアミノ酸配列を指す。二次構造はαヘリックスやβシートなどの局所的な折りたたみ、三次構造は全体の三次元形状、四次構造は複数サブユニットの会合体を指す。
  19. 719難易度 ★★☆☆☆

    ペプチド結合(アミド結合)はどのような反応で形成されるか?

    正解:アミノ基(−NH₂)とカルボキシ基(−COOH)の脱水縮合で水が脱離
    解説:ペプチド結合(−CO−NH−)は一方のアミノ酸のアミノ基と隣のアミノ酸のカルボキシ基が縮合(脱水)反応して形成される。水(H₂O)が1分子脱離し、−CO−NH−の共有結合が生じる。
  20. 720難易度 ★★☆☆☆

    タンパク質の変性とはどのような現象か?

    正解:高温・強酸・界面活性剤などにより立体構造が崩れ機能を失う現象
    解説:タンパク質変性は高温・強酸・強アルカリ・有機溶媒・界面活性剤などの処理によりタンパク質の二次・三次・四次構造(立体構造)が崩れ、機能を失う現象である。一次構造(アミノ酸配列)は変わらない場合が多い。

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