毎日集まる新しいクイズで、ちょっとした知識を増やしましょう。

⚗️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761780問を掲載しています(39ページ目/全62ページ)。

  1. 761難易度 ☆☆☆☆

    界面活性剤として機能するためには分子にどのような構造が必要か?

    正解:親水性部分と疎水性部分の両方をもつ両親媒性構造
    解説:界面活性剤は同一分子内に水になじみやすい親水基(親水性頭部)と油になじみやすい疎水基(疎水性尾部)をもつ両親媒性(amphiphilic)分子でなければならない。この構造がミセル・乳化・発泡などの表面活性作用を生む。
  2. 762難易度 ★★☆☆☆

    芳香族求電子置換反応でニトロ化を行う場合の試薬(混酸)の組み合わせはどれか?

    正解:濃硝酸+濃硫酸
    解説:芳香族ニトロ化は濃硝酸と濃硫酸の混酸(混合酸)を使用する。濃硫酸がHNO₃をプロトン化・脱水して求電子剤ニトロニウムイオン(NO₂⁺)を生成し、これが芳香環を攻撃して置換反応が起きる。
  3. 763難易度 ★★★★

    有機化合物のIR(赤外線)吸収スペクトルにおいて、3200〜3600 cm⁻¹付近に幅広い吸収が現れる官能基はどれか?

    正解:O−H(ヒドロキシ基やカルボキシ基)
    解説:IRスペクトルでO−H伸縮振動は3200〜3600 cm⁻¹に幅広い強い吸収として現れる(水素結合のために幅広い)。アルコール・カルボン酸・フェノールの同定に利用される。C=O伸縮は1700〜1750 cm⁻¹付近に鋭い吸収を示す。
  4. 764難易度 ★★☆☆☆

    DNAの複製において「鋳型鎖」とはどのような役割をもつか?

    正解:二重らせんの片方の鎖が鋳型として相補的な新鎖を合成する際に利用される
    解説:DNA複製では二重らせんがほどけ、各々の元の鎖(鋳型鎖・親鎖)を鋳型にDNAポリメラーゼが塩基対合則に従って相補的な新鎖を合成する。各娘細胞は親鎖1本と新鎖1本からなる半保存的複製が行われる。
  5. 765難易度 ★★★☆☆

    ポリエチレン(PE)の低密度品(LDPE)と高密度品(HDPE)の違いはどれか?

    正解:LDPEは多くの分岐をもち結晶化度が低く、HDPEは線状でほぼ直鎖のため結晶化度が高い
    解説:LDPE(低密度ポリエチレン)はラジカル重合で製造され多くの枝分かれ(側鎖)をもつため密度・結晶化度・融点が低い(軟包装フィルム向け)。HDPE(高密度ポリエチレン)はチーグラー・ナッタ触媒で製造されほぼ直鎖のため密度・剛性・融点が高い(パイプ・容器向け)。
  6. 766難易度 ★★★☆☆

    タンパク質を変性させるドデシル硫酸ナトリウム(SDS)の働きはどれか?

    正解:アニオン性界面活性剤として疎水性相互作用を壊し、タンパク質を負電荷で覆って変性・一定電荷を付与する
    解説:SDS(ドデシル硫酸ナトリウム)はアニオン性の強力な界面活性剤で、タンパク質のアミノ酸残基に大量に結合して疎水的相互作用・水素結合を壊し変性させると同時に負電荷を一様に付与する。SDS-PAGEではSDS処理後のタンパク質を分子量で分離できる。
  7. 767難易度 ★★★☆☆

    有機化学でフリーデル・クラフツ反応とはどのような反応か?

    正解:ルイス酸(塩化アルミニウムなど)を触媒としてベンゼン環にアルキル基やアシル基を導入する求電子置換反応
    解説:フリーデル・クラフツ反応はAlCl₃などのルイス酸触媒の存在下でハロゲン化アルキルやハロゲン化アシルがベンゼン環に求電子置換反応でアルキル化(FC-アルキル化)またはアシル化(FC-アシル化)する反応である。有機合成において芳香族環に側鎖を導入する基本反応。
  8. 768難易度 ★★☆☆☆

    タンパク質の構造安定化に関わるジスルフィド結合(S−S結合)はどの残基間で形成されるか?

    正解:2つのシステイン残基の−SH(チオール)基間
    解説:ジスルフィド結合(−S−S−)はシステイン残基のスルフヒドリル基(−SH)が酸化されて共有結合で連結する。タンパク質の三次・四次構造安定化に重要で、細胞外タンパク質(抗体・ケラチンなど)に多く見られる。
  9. 769難易度 ★★☆☆☆

    有機化合物の異性体のうち「立体異性体」として正しいものはどれか?

    正解:分子式と結合順序は同じだが三次元的配置が異なるもの(光学異性体・幾何異性体)
    解説:立体異性体は分子式と原子の接続関係(結合の順序)が同じだが、空間的な三次元配置が異なる異性体である。光学異性体(鏡像異性体)と幾何異性体(シス−トランス異性体)に大別される。
  10. 770難易度 ★★★★

    アセトン(プロパノン)がケトンであることを確認できる試薬として最も適切なものはどれか?

    正解:2,4-ジニトロフェニルヒドラジン(DNPH)試薬によるカルボニル化合物の検出+銀鏡反応の陰性確認
    解説:DNPH(ブレデレック試薬)はアルデヒドとケトン両方と反応して黄〜橙色の2,4-ジニトロフェニルヒドラゾン沈殿を生成し、カルボニル化合物の検出に使える。さらに銀鏡反応(トレンス試薬)が陰性であればアルデヒドではなくケトンと確認できる。
  11. 771難易度 ★★★☆☆

    ポリカーボネートの耐衝撃性が高い理由はどれか?

    正解:剛直なベンゼン環と柔軟なカーボネート基が交互に存在し、衝撃エネルギーを吸収しやすい非晶性構造のため
    解説:ポリカーボネートはビスフェノールA由来の剛直なフェニル環とカーボネート結合(−O−CO−O−)からなる高分子で、非晶性のガラス状態で高い透明性と優れた耐衝撃性を示す。落下しても割れにくい窓材・ヘルメット・防弾ガラスなどに使われる。
  12. 772難易度 ★★★☆☆

    ペプチド結合(−CO−NH−)の性質として正しいものはどれか?

    正解:C−N結合に部分的な二重結合性があり、平面構造をとりやすく自由回転しにくい
    解説:ペプチド結合の−CO−NH−はC−N結合に共鳴(C=O の電子がN に非局在化)により部分的な二重結合性があるため、回転障壁が高く4原子(C-C(=O)-N-C)はほぼ平面をなす。この平面性がタンパク質二次構造(αヘリックス・βシート)の形成に重要である。
  13. 773難易度 ☆☆☆☆

    植物の細胞壁を主に構成する多糖はどれか?

    正解:セルロース
    解説:植物の細胞壁はβ-1,4グリコシド結合のセルロース繊維が主成分で、ヘミセルロース・ペクチン・リグニンとともに細胞の形態維持・機械的強度に関与する。動物のエネルギー貯蔵多糖はグリコーゲンである。
  14. 774難易度 ★★★☆☆

    リン脂質の構造として正しいものはどれか?

    正解:グリセリンに2本の脂肪酸とリン酸(および親水性アルコール)がエステル結合した構造
    解説:グリセロリン脂質はグリセリンの1・2位に脂肪酸(sn-1飽和・sn-2不飽和が多い)が、3位にリン酸とコリン・エタノールアミン・セリンなどの親水性アルコールが結合した両親媒性分子である。細胞膜の脂質二重層の主成分をなす。
  15. 775難易度 ★★★☆☆

    糖タンパク質(グリコプロテイン)とは何か?

    正解:糖鎖がタンパク質のセリン・スレオニン(O結合型)またはアスパラギン(N結合型)に共有結合した複合体
    解説:糖タンパク質はタンパク質に糖鎖がO結合(セリン・スレオニンのOH)またはN結合(アスパラギンのアミド-N)で共有結合した分子。細胞表面の受容体・抗体(IgG)・ホルモン(EPO)など多くが糖タンパク質であり、細胞認識・免疫に関与する。
  16. 776難易度 ★★★☆☆

    有機化合物の電気陰性度の観点から、カルボキシ基(−COOH)がアルコールのOH(−OH)より強い酸性を示す理由はどれか?

    正解:カルボキシ基の炭素が電子を吸引し酸素の電子密度を下げるため
    解説:カルボキシ基(−COOH)のC=O(カルボニル)は強い電子求引性をもち、隣接するO−H結合の酸素の電子密度を下げてプロトンを離れやすくする。さらに脱プロトン後のカルボキシレート(−COO⁻)は共鳴安定化されるため、アルコール(アルコキシドは安定化されない)より酸性が強い。
  17. 777難易度 ☆☆☆☆

    ヨーグルトを作るときに活躍する微生物はどれか。

    正解:乳酸菌
    解説:ヨーグルトは乳酸菌が牛乳中の乳糖を乳酸に分解(乳酸発酵)することで作られる。乳酸の生成によってpHが下がり、タンパク質が凝固してあの独特の固さになる。酵母菌はアルコール発酵、納豆菌・麹菌は別の発酵食品に使われる。
  18. 778難易度 ★★★☆☆

    味噌や醤油の製造に欠かせない「麹菌」の学名はどれか。

    正解:アスペルギルス・オリゼー
    解説:麹菌(Aspergillus oryzae)はデンプンやタンパク質を分解する酵素を大量に産生し、味噌・醤油・酒・みりんなどの日本の伝統発酵食品に用いられる。ラクトバチルスは乳酸菌、サッカロマイセスはパン酵母、バチルス・サブチリスは納豆菌。
  19. 779難易度 ☆☆☆☆

    パンを膨らませるために使うイーストが行う発酵の名称はどれか。

    正解:アルコール発酵
    解説:イースト(酵母)はグルコースをエタノールと二酸化炭素に分解するアルコール発酵を行う。パン生地では発生したCO2が生地を膨らませ、焼成時にエタノールは揮発する。乳酸発酵はヨーグルトや漬物、酢酸発酵はお酢に使われる。
  20. 780難易度 ★★★☆☆

    チーズを作るときに牛乳を固めるために使われる酵素はどれか。

    正解:レンネット(キモシン)
    解説:レンネットに含まれるキモシンはカゼインタンパク質を分解し、牛乳を凝固させてカードを形成する。これがチーズの基になる。アミラーゼはデンプン、リパーゼは脂肪、ペプシンは胃での消化酵素であり、チーズ製造の凝固には使われない。

このページは「化学」カテゴリのクイズ問題と解説をまとめた学習用ページです。 実際に4択形式で挑戦したい方は 化学クイズ から、全ジャンルからランダムに出題される 全カテゴリミックス もお試しください。