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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11211140問を掲載しています(57ページ目/全62ページ)。

  1. 1121難易度 ★★☆☆☆

    鶏卵の白身(卵白)を加熱すると固まる理由として正しいものはどれか?

    正解:タンパク質が加熱により変性し、立体構造が変化して固まる(熱変性)
    解説:卵白の主成分はタンパク質(オボアルブミンなど)で、加熱すると熱エネルギーにより水素結合などが切れ、タンパク質の立体構造(三次構造)が変化する「熱変性」が起こる。変性したタンパク質は分子間で凝集・結合して不溶性の固体になる。
  2. 1122難易度 ★★☆☆☆

    ドライアイスが常温・常圧で液体にならず直接気体になる現象を何というか?

    正解:昇華
    解説:ドライアイスは固体の二酸化炭素(CO₂)で、常圧(1気圧)では約-78.5℃から直接気体(CO₂)になる。固体が液体を経ずに直接気体になる現象を「昇華」という。CO₂は常圧での液体が存在せず、5.1気圧以上で液体CO₂が現れる。
  3. 1123難易度 ★★★★

    食品に含まれる「人工甘味料」として日本で使用が認可されていないものはどれか?

    正解:サイクラミン酸(チクロ)
    解説:サイクラミン酸(チクロ)は発がん性の疑いから米国・日本では食品添加物として禁止されている。アスパルテーム・スクラロース・アセスルファムKは日本で使用が認可されている人工甘味料である。
  4. 1124難易度 ★★★☆☆

    お米を炊くとご飯になる変化として「でんぷんが糊化(α化)する」とはどういう意味か?

    正解:でんぷんの分子配列が水と加熱により崩れ、消化されやすい状態になる
    解説:生のでんぷん(β-でんぷん)は規則正しいミセル構造を持ち、消化されにくい。水を加えて加熱するとでんぷん分子が水分子を取り込んで膨潤し、ミセル構造が崩れて不規則な状態(α-でんぷん)になる(糊化)。この状態は消化酵素が働きやすく、やわらかくなる。
  5. 1125難易度 ★★☆☆☆

    イオン飲料(スポーツドリンク)に電解質(ナトリウムなど)が含まれる主な理由はどれか?

    正解:汗とともに失われた電解質を補給し、体液の浸透圧・水分バランスを正常に保つため
    解説:汗には水分だけでなくナトリウムなどの電解質も含まれる。電解質が不足すると体液の浸透圧が下がって水分吸収が悪化し、低ナトリウム血症などを引き起こす可能性がある。スポーツドリンクの電解質は体液との浸透圧バランスを整え、水分補給を効率化する。
  6. 1126難易度 ★★☆☆☆

    カイロ(使い捨て懐炉)が温かくなる化学反応として正しいものはどれか?

    正解:鉄粉が空気中の酸素と反応して酸化鉄になる際に熱を発生する
    解説:カイロの主成分は鉄粉で、空気中の酸素・水分と反応して酸化鉄(Fe₂O₃)になる酸化反応(錆の形成)が放熱する発熱反応(酸化発熱)を利用している。食塩・活性炭・バーミキュライトが反応速度の調整役として含まれる。
  7. 1127難易度 ★★★☆☆

    冷凍庫で水を冷やすと氷になる(凝固)現象で、水が0℃で固まるのに対し食塩水は0℃より低い温度で固まる。これを何というか?

    正解:凝固点降下
    解説:溶媒に溶質(食塩など)を溶かすと凝固点(融点)が純溶媒より低下する現象を「凝固点降下」という。食塩水は-1.7℃(海水程度)など0℃以下でないと凍らない。道路への融雪剤(塩化ナトリウム・塩化カルシウム)もこの原理を利用する。
  8. 1128難易度 ★★☆☆☆

    温泉の泉質「硫黄泉」で独特の臭いの原因となる物質はどれか?

    正解:硫化水素(H₂S)
    解説:硫黄泉の腐卵臭(卵の腐ったような臭い)の正体は硫化水素(H₂S)である。火山地帯では地熱によって地下の硫黄化合物が還元されて硫化水素が生じ、温泉水に溶け込む。硫化水素は有毒なガスであり、密閉空間では危険である。
  9. 1129難易度 ★★★☆☆

    炭酸飲料のペットボトルを振ると泡立ちやすいが、その理由として正しいものはどれか?

    正解:振ることで圧力変化が生じ、溶解していたCO₂が気泡核から一気に気化する
    解説:振ることで液体内に無数の微細な気泡核(傷や汚れなど)が生じ、溶解したCO₂がそこを起点に一気に気化・膨張しやすくなる。また振ると内部の圧力が局所的に変化する。開封すると急激に圧力が下がり大量の泡が発生する。
  10. 1130難易度 ★★☆☆☆

    柑橘類(レモン・みかん)に多く含まれる有機酸はどれか?

    正解:クエン酸
    解説:クエン酸(C₆H₈O₇)はレモン・ライム・みかんなど柑橘類に豊富に含まれる有機酸であり、さわやかな酸味の主成分である。生体内ではTCA回路(クエン酸回路)の中間体として重要なエネルギー代謝に関わる。
  11. 1131難易度 ★★★☆☆

    アルミニウム製の鍋が日常の料理で錆びにくいのはなぜか?

    正解:表面に薄い酸化アルミニウム(Al₂O₃)の被膜が自然に形成されて内部を保護するため
    解説:アルミニウムは空気中で容易に酸化されるが、生じた酸化アルミニウム(アルミナ、Al₂O₃)の薄い被膜が緻密で内部のアルミニウムを保護する(不動態化)。この自然に形成される保護被膜により、日常環境では腐食しにくい。
  12. 1132難易度 ★★★☆☆

    リン(P)を含む化学肥料(リン酸肥料)が植物の何に最も寄与するか?

    正解:根・花・実(種子)の発育
    解説:リンは植物のDNA・RNA・ATPなどに必須の元素で、特に根の発達、花芽形成、種子(実)の充実に重要な役割を果たす。リン酸肥料は「実肥(みごえ)」とも呼ばれる。窒素は葉・茎の成長(葉肥)、カリウムは根張りと耐病性(根肥)に関与する。
  13. 1133難易度 ★★★☆☆

    海洋酸性化の主な原因として正しいものはどれか?

    正解:大気中のCO₂が海水に溶け込んで炭酸になり、海水のpHが低下する
    解説:大気中のCO₂濃度上昇により、海水に溶けるCO₂量が増加する。海水に溶けたCO₂は「CO₂ + H₂O → H₂CO₃(炭酸)→ HCO₃⁻ + H⁺」と反応し、水素イオンが増えてpHが低下(酸性化)する。これによりサンゴや貝類の殻(炭酸カルシウム)が溶けやすくなる。
  14. 1134難易度 ★★☆☆☆

    次のうち天然の植物由来の甘味料はどれか?

    正解:ステビア
    解説:ステビアはパラグアイ・ブラジル原産の植物(Stevia rebaudiana)の葉から抽出されるステビオシドという天然甘味料で、砂糖の約200〜300倍の甘味を持つ。サッカリン・アセスルファムK・スクラロースはすべて人工合成された甘味料である。
  15. 1135難易度 ★★★☆☆

    金属の「イオン化傾向」が大きいほどどのような性質があるか?

    正解:酸化(腐食)されやすく、電池の負極になりやすい
    解説:イオン化傾向が大きい金属(K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe…)ほど酸化されやすく、電子を失ってイオンになりやすい。電池では酸化(電子放出)が起きる負極に、イオン化傾向の大きい金属が使われる。金や白金はイオン化傾向が小さく腐食しにくい。
  16. 1136難易度 ★★☆☆☆

    光合成に必要な光のうち、植物がよく吸収し光合成に利用する色の光はどれか?

    正解:赤色光と青色光(緑色光は反射するため葉が緑色に見える)
    解説:植物の光合成色素(クロロフィル)は赤色光(約660nm)と青色光(約430nm)を主に吸収してエネルギーに変換する。緑色光(約500〜570nm)は吸収されずに反射・透過されるため、葉が緑色に見える。
  17. 1137難易度 ★★☆☆☆

    「酸化」の定義として正しいものはどれか?

    正解:酸素との結合、または電子を失うこと
    解説:酸化の定義は広義に「酸素と結合する」「水素を失う」「電子を失う」「酸化数が増加する」の4種類がある。現代化学では「電子を失う」が最も一般的な定義とされる。これに対し「還元」は電子を得ること(酸化の逆)である。
  18. 1138難易度 ★★★★

    食品の酸化防止剤として使われる「BHT(ジブチルヒドロキシトルエン)」の働きとして正しいものはどれか?

    正解:油脂の酸化連鎖反応をラジカル捕捉によって断ち切る
    解説:BHT・BHA(ブチルヒドロキシアニソール)などフェノール系酸化防止剤は、油脂の自動酸化連鎖(ラジカル連鎖反応)で生じる過酸化ラジカルを捕捉(ラジカルスカベンジャー)して反応を止める。これにより油脂の劣化(酸敗)・風味低下を防ぐ。
  19. 1139難易度 ★★★★

    メタン(CH₄)は天然ガスの主成分であるが、温室効果ガスとしての温暖化係数(GWP:100年間)はCO₂の何倍か?

    正解:約25倍
    解説:メタン(CH₄)の地球温暖化係数(GWP)は100年間の基準でCO₂の約25〜28倍とされる(最新評価では約29.8倍の報告も)。畜産・水田・天然ガス漏洩から排出され、大気中での寿命は約12年と短いが強力な温室効果ガスである。
  20. 1140難易度 ★★★★

    電気分解でアルミニウムを製造する際、ボーキサイト(酸化アルミニウム Al₂O₃)が使われる。電気分解の陰極では何が起きるか?

    正解:Al³⁺が電子を受け取ってアルミニウム金属が析出する(還元)
    解説:電気分解では陰極(カソード)で「Al³⁺ + 3e⁻ → Al」の還元反応が起き、アルミニウム金属が析出する。陽極(アノード)ではO²⁻が電子を失って酸素ガスが発生する。アルミニウム製錬は大量の電力を消費する。

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