高分子化合物（知識）の問題

次の文章を読み、空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜カのうちから 1 つ選べ。

高分子化合物は、単量体（モノマー）が多数結合した重合体（ポリマー）である。重合体 1 分子の中に含まれる繰り返し単位の数を（ a ）という。合成高分子化合物では、1 分子ごとに（ a ）が異なるので、その分子量は平均の値で表される。

また、環状構造をもつ単量体である $\epsilon$-カプロラクタムに少量の水を加えて加熱すると、環の一部が切れて鎖状になりながら次々に結合し、ナイロン 6 が得られる。このように、環状の単量体の環が開いて鎖状につながる重合を（ b ）という。

高分子化合物の特徴と重合反応に関する記述として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　合成高分子化合物は、1 つの試料に含まれる分子の重合度がすべて等しいので、分子量は一定の値に決まる。
• イ　ナイロン 6 は、環状構造をもつ単量体である $\epsilon$-カプロラクタムの環が開いて次々に結合する開環重合によってつくられる。
• ウ　ポリエチレンは、エチレン分子どうしが水分子を取り去りながら次々に結合する縮合重合によってつくられる。
• エ　高分子化合物の多くは結晶部分だけからできているので、加熱すると一定の温度で急に融解し、明確な融点を示す。
• オ　縮合重合では、単量体の二重結合が開いて次々に結合するので、単量体の原子がすべてそのまま重合体に含まれる。

スチレンに少量の $p$-ジビニルベンゼンを加えて共重合させると、鎖どうしが橋かけされた立体網目状の高分子が得られる。これを濃硫酸で処理して、ベンゼン環にスルホ基 $-\mathrm{S}{\mathrm{O}}_3\mathrm{H}$ を導入した樹脂をつくった。

この樹脂を詰めた円筒に塩化ナトリウム水溶液を上から通すと、水溶液中の $\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}$ が樹脂のスルホ基の ${\mathrm{H}}^{+}$ と入れ替わり、下から流れ出る液は塩酸（酸性の水溶液）になった。

水溶液中のイオンを別のイオンと交換するはたらきをもつ樹脂（イオン交換樹脂）は、交換するイオンの種類によって 2 種類に分けられる。この樹脂のように、水溶液中の $\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}$ や $\mathrm{C}{\mathrm{a}}^{2+}$ などを ${\mathrm{H}}^{+}$ と交換するはたらきをもつ樹脂を何というか。交換するイオンの種類がわかる名称で答えよ。

スクロース（ショ糖）は、$\alpha$-グルコースの 1 位の炭素原子についたヒドロキシ基と、$\beta$-フルクトースの 2 位の炭素原子についたヒドロキシ基の間で脱水縮合した二糖である。これらのヒドロキシ基は、それぞれの単糖が水溶液中で環を開いて還元性を示す構造になるときに使われる部分である。そのため、スクロースは水溶液中で環を開くことができず、スクロースの水溶液はフェーリング液を還元しない。

ところが、スクロースの水溶液に希硫酸を加えて加熱し、加水分解したのちに中和した溶液は、フェーリング液を還元して赤色の沈殿を生じる。このように、スクロースを加水分解して得られる、グルコースとフルクトースの等量（同じ物質量）の混合物を何というか。漢字で答えよ。

天然ゴム・合成ゴムおよび加硫に関する記述として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。

• ア　クロロプレンゴムは、クロロプレン $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2=\mathrm{CCl}-\mathrm{CH}=\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2$ が縮合重合してできる合成ゴムである。
• イ　天然ゴム（生ゴム）は、イソプレンが付加重合した構造をもつポリイソプレンであり、主鎖の二重結合の部分はおもにシス形になっている。
• ウ　生ゴムに 30〜40 % 程度の多量の硫黄を加えて長時間加熱すると、弾性に富んだやわらかい物質が得られる。
• エ　生ゴムに数 % の硫黄を加えて加熱すると、鎖状の分子どうしが硫黄原子によって橋かけされ、弾性や強度が増す。この操作を加硫という。
• オ　スチレン-ブタジエンゴム（SBR）は、スチレンと 1,3-ブタジエンを共重合させてつくられる合成ゴムである。