「京都大学の化学の対策はどうすればいい？」
「化学を得点源にして京大に逆転合格を狙える？」
この記事はそんな方へ向けて書いています。
こんにちは！武田塾大津石山校です。
今回は京都大学合格のための化学を
徹底解説していこうと思います！
武田塾では、日本で出版されている全ての参考書を分析し、
京都大学の過去問分析を積み重ねて、
たくさんの生徒と共に、逆転合格を掴み取ってきました。
そんな武田塾だからこそ提供できる
京都大学の合格に向けた対策を紹介できればと思います。
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京都大学の化学の出題傾向
化学の出題は基本的には、次のような構成です。
時間配分は平均すれば各大問 20 ~ 25 分
を目安に解くことになりますが、
大問ごとに難易度と分量のムラがあるので
臨機応変に対応しましょう。
京大の化学の出題傾向として、
化学平衡と構造決定が出題されやすいです。
この 2 つは毎年ほぼ確実に
出題されると思っていいでしょう。
有機化学が半分を占めていることから
有機化学（ほとんど構造決定）が
重視されていることがわかります。
有機・無機といえば
暗記することが多い分野ですが
少なくとも京大の傾向としては
知識だけで解ける問題はあまりないです。
また、有機は難易度が高めになりやすいです。
実際に、今年の問題を見ていきましょう。
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2021年 大問 1
酸化還元反応（ヨウ素滴定）の問題です。
問 1 はただの穴埋め問題で選択肢もあるので
問題はないと思います。
問 2 ですが、反応式の答えを
2Cu^(2+) + 2I^- → I2 + 2Cu^+
で終わっていませんか？
問題文中の「ただし」の記述を見るに、
出題者の要求していることとしては
「反応式の右側に I2 が残らないよう
I2 + I^- → I3^- を考慮して答えよ」
ということです。
問題文を読んで
出題者の意図を汲み取りましょう。
問 3、問 4 はシンプルな酸化還元の問題なので
難しくはないでしょう。
ここは答えを合わせたいところです。
問 5 は少し考えないといけない問題です。
まず、問題文の
「緩衝作用のため pH 変化が最も緩やかになるとき」
という条件を見て
近似を使うことが暗に示唆されている
と理解できることが第一関門です。
酸・塩基のいずれに対しても
緩衝作用が大きくなるのは [HA]≒[A^-] のとき
なので、
この近似式と平衡定数 Ka の式とを組み合わせれば
pH = -log Ka となります。（ここで log の底は10）
問 6、問 7、問 8 は
これまでの問題とはほとんど独立していて
ただの電気分解の問題です。
化学反応式の係数比などに注意を払いながら
確実に正答したい問題です。
化学平衡の問題では
近似を使うことが多いです。
近似を使えと問題文に書かれていなくても、
どのような場面でどのような近似を使うのか
ということをわかるようにしておくことが
化学平衡の問題で重要です。
大問 1 は比較的易しい大問でした。
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2021年 大問 2
反応熱の問題です。
とは言っても、
ただ熱化学方程式を変形して解く
というような単純な話ではなく、
NaOH を加えながら電離平衡が進行する各段階で
どれほどの発熱量があるか、を考える問題です。
穴埋めの計算問題ですが、とても難しいです。
問 1 は、
反応式と電離度から
水素イオン濃度を求めればよいのですが、
工夫しないと計算方法によっては大変です。
たとえば物質量 (mol) で計算してしまうと
無駄に煩雑になるだけでしょう。
はじめの H2SO4 の濃度を 100 としたときの
H^+：HSO4^-：SO4^(2-) の濃度の比率が
111：89：11 になることを考えれば
すぐに答えは出せます。
問 2 は、
OH^- が加わることで
水溶液中の H^+ と HSO4^- が
どのように変化するか、を考えます。
穴埋め「カ」の答えを -Q1-Q2 ではなく
-Q2 にしてしまった人は多いのではないでしょうか。
熱化学方程式 ⑹ をよく見て
何に対しての反応熱なのか
に注意です。
問 3 は、
加えた NaOH の量に対する
HSO4^- と SO4^(2-) の変化量は問題文で
既に与えられていたので
それらを問 2 の答えである
2 つの式 ⑷, ⑺ に代入することで
Q1 と Q2 の係数が求まります。
穴埋め「サ」はただの連立方程式ですが
熱量の計算の際、
溶液全体の体積は 40 mL ではなく、
加えた NaOH の体積を 40 に足すことを
忘れないようにしましょう。
問 3 は問 2 ができていないと解けない
かつそもそも難しいので、
取れていると大きなアドバンテージです。
問 4 の選択肢から選ぶ問題は、
もし問 3 が正答できていれば
Q2 の符号から発熱反応 or 吸熱反応
がわかるので簡単な問題ですが、
問 3 ができていない場合は
確率 1/2 に賭けて
当てずっぽうで選択する
以外にどうしようもないですね。
問 5 は q(40) と q(80) の意味がわかっていれば
解くことができる独立した問題なのですが、
問 2, 3, 4 と難問が続いた中での最後の問題
ということで、はなから諦めてしまい
問題をきちんと読まずに飛ばした受験生が
いるかもしれません。
勿体無いので、問題文はちゃんと読み
何が解ける問題なのかを
見極めるようにしましょう。
以上の小問 5 つが大問 2 になります。
ほとんどが重い計算問題で、
その上、
問 2 → 問 3 → 問 4
の流れは、
前の問題が合っていないと
そもそも解けないです。
今年のセットでは最も難しい大問でした。
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2021年 大問 3
構造決定の問題です。
(a) について
化合物 A, B は簡単です。
化合物 C の構造を決めるために
C の説明を読んでも
C → F → B の流れで何が起こっているのか
わからないと思います。
そういうときは飛ばして
化合物 D・E の説明を読みましょう。
構造決定の問題では必ずしも
前から順に決定していけるとは限らず、
逆算からはじめてわかることも多いからです。
C は後回しにして、D と E については
・リグニンの熱分解でベンゼン環の構造と置換基の位置は保持される
・D と E はいずれも C8H10O2 で置換基の位置が異なる構造異性体
・D と E はメタノールとの脱水縮合で同じ物質になる
をヒントに D と E の構造が決定できます。
これさえわかれば芋づる式に G, H, F もわかり、
最後に C の構造が推定できます。
ベンゼン環に側鎖の付いた化合物は
KMnO4 により酸化されると炭素数に関係なく
側鎖の部分が COOH に置換されることは
必ず覚えておきましょう。
まとめると、
A・B → D・E → G → H → F → C
の順で決定できます。
はじめのリグニンの構造を
念頭に置きながら解くとよいでしょう。
(b) について
難しいところは何もないです。
全問正解を狙いましょう。
化合物 I, J, K, L は
情報量が多いわけでもないので
難なく決定できると思います。
最後の計算問題は複雑な設定はなく
ただ計算するだけの問題です。
「この手順で化合物 A を x kg だけ製造するために必要な原料は何 kg か」
という問題は、
京大化学ではよく出ますが
この手の問題は中学生でもわかるような
式一本の単純な計算で終わります。
このタイプの計算問題を見たら
サービス問題だと思って
必ず正解するよう丁寧に計算したいです。
大問 3 は易しい問題でした。
反応パターンさえ覚えていれば
構造の決定はどれも容易いでしょう。
完答できていると頼もしいです。
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2021年 大問 4
再び構造決定の問題です。
(a) について
難しいところは何もないです。
出発原料の構造式は容易にわかるので
それを分子内脱水縮合させて
X の構造を求める。
酸無水物 X とフェニルアラニンメチルエステルを
アミド結合させて Y と Z を求める。
（どちらが Y でどちらが Z かは下線部①を念頭に。）
Y を加水分解してギ酸脱離させたものが
アスパルテームの構造式
と、順に求まります。
(b) について
まず、構造決定のための情報量が多く
何をヒントにすればよいかが
わかりづらいです。
問 3 は
炭素原子の数に着目すると、
C16 = ヒスチジンの C6
+ プロリンの C5
+ グルタミン酸の C5
の組み合わせしかあり得ない
ということがわかります。
問 4 は基本的な穴埋め問題なのでよいでしょう。
問 5 は「分子量 102 の酸無水物」と聞いただけで
すぐに無水酢酸が思い浮かぶと思います。
問 5 の記述問題では
「アミノ基が生じたから」
というのが結論になりますが、
「なぜ A の段階ではアセチル化しなかったにも関わらず
A を NaOH 水溶液中に撹拌するとアセチル化が起こったのか」
についても触れるべきでしょう。
語句「ラクタム」を用いて書くように
要求されていることからもわかるように、
その理由はもちろん
ラクタムの加水分解によるものです。
問 6 は少し難しいですが、
使う情報は次の 2 つです：
(オ)より、グルタミン酸は N 末端に存在
(キ)より、ヒスチジンは C 末端ではない
この 2 つから、配列は決定されます。
問 7 は、
問 6 で決定した化合物 C を使います。
(ケ)より、C とアンモニアの反応で A が生じる
ということなので、C がわかれば
C の構造中の COOH を CONH2 に変えて
A の構造も出てきます。
大問 4 の難易度は標準的でした。
(a) は簡単ですが (b) が難しめなので、
(a) と (b) の前半部分を確実に得点したいです。
解答で大きな構造式を書くときに
つまらない書き間違いをしないよう
注意したいです。
対策・まとめ
京大化学の対策
既に書いたように
化学平衡と構造決定は京大化学の二本柱
と言っても過言ではありません。
高校化学全体の理解は大前提として
化学平衡と構造決定の対策を
特に厚くしたいです。
化学平衡の問題では、
基本的な公式に加えて
物質収支の条件
電気的中性の条件
状況に応じた近似の適用
をうまく使って解くことが多いです。
どのような場面でどういう近似を使っていいか
は頭に入れるようにしましょう。
また、
京大化学の傾向としては、
基本的な問題ではありますが、
問題文が難しくなったり、
アレンジが加わったり、
計算が難しかったりというような形で
難易度が高くなっている問題が多いです。
重箱の隅をつつくというよりは
王道の深掘りといったところでしょうか。
問題文を見たときに、
初めて見る実験などが多くあります。
そういうときに、問題文をヒントに紐解くことができるか
ということがポイントになります。
ただ、時間のゆとりはないので、スピーディーに問題を処理する、
要領良く対応する力が求められます。
『リードLightノート化学基礎』『リードLightノート化学』で
化学の基礎的な語句・用語、あるいは基礎的な計算問題に関して対策して下さい。
そのときに講義系の参考書の読み込みが現象の理解に役立つので
『鎌田の理論化学の講義（大学受験Doシリーズ）』
などの読み込みを徹底的にやっていきましょう。
『化学レベル別問題集 3上級編 (東進ブックス 大学受験 レベル別問題集)』
までを丁寧に取り組んだら
『化学重要問題集ー化学基礎・化学』のA問題に移ります。
そのあとに、
『化学レベル別問題集 4難関編 (東進ブックス 大学受験 レベル別問題集シリーズ)』や
『化学重要問題集ー化学基礎・化学』のB問題のレベルまで
踏み込んで対策をしていきましょう。
最後は過去問演習の中で身に付けた知識をアウトプットする練習をしていって下さい。
解けなかった問題は印をつけて
必ずもう一度取り組むようにしましょう。
京大の化学は 90 分で解くには
かなり分量が多めなので、
時間を測りながらの過去問演習は大切です。
京都大学の過去問最低 5 年分は解いておくといいと思います。
以上が、京大化学の二次試験の対策と分析です！
京都大学の合格に向けての参考になれば幸いです。
大津石山校では自学自習の徹底管理・サポートを行い、
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