| 平成18年度技術士第二次試験問題（化学部門） ●全選択科目・全試験問題● |
提供：試験一回目ですさん |
| 化学一般 | 経験論文 | 専門問題 | |||||
| 択一問題 | 経験論文（全科目） | （5-1）セラミックス及び無機化学製品 | |||||
| 記述問題 | （5-2）有機化学製品 | ||||||
| （5-3）燃料及び潤滑油 | |||||||
| （5-4）高分子製品 | |||||||
| （5-5）化学装置及び設備 | |||||||
択一問題
2-1 次の20問題のうち15問題を選んで解答せよ（解答欄に1つだけマークすること）。
2-1-1 結晶質の炭化ケイ素と二酸化ケイ素の特性に関する次の記述のうち，正しいものはどれか。
(1) 炭化ケイ素の融点は，二酸化ケイ素の融点より高い。
(2) 炭化ケイ素中の炭素とケイ素の間は，イオン統合性の強い結合をしている。
(3) 二酸化ケイ素は多くの多形を有しているが，炭化ケイ素の多形はほとんど知られていない。
(4) 二酸化ケイ素，炭化ケイ素とも安定な絶縁体として知られる。
(5) 炭化ケイ素は，高温空気中では化学的に不安定である。
正解は1
2-1-2 固体のバンド構造，導電性に関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。
(1) 価電子帯から電子が抜けて正電荷を持った状態を，正孔またはホールという。
(2) ｎ型半導体では正孔が，ｐ型半導体では電子がそれぞれ電気伝導を担う。
(3) 半導体は絶縁体に比べてエネルギーギャップが小さい。
(4) リンをドーピングしたケイ素の単結晶はｎ型半導体である。
(5) 半導体においては，熱エネルギーにより価電子帯の電子が伝導帯に励起されて導電性を示す。
正解は2
2-1-3 結晶構造に関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。
(1) 銅金属の結晶構造は面心立方親密格子であり，この単位格子に含まれる正味の銅原子の数は４である。
(2) 斜方晶系において，その単位格子の格子定数の軸長をa , b , c ,軸角をａ，β，ｙとするとき，それらの間には，ａ≠ｂ≠ｃ とa＝β＝y≠90°の関係がある。
(3) 塩化ナトリウムの結晶は，立方晶系に属する。
(4) 原子を等大味と見なしたとき，六方親密充てん構造と立方親密充てん構造における原子の空間占有率は約74％である。
(5) 格子定数の軸長ａ，ｂ，ｃの結晶において，その座標軸を(a/h,0,0)，(0,b/k,0)，(0, 0, c/1)で切る面をミラー指数(ｈｋl）で表す。
正解は2
2-1-4 粉末エックス線回折分析に関する次の記述のうち，正しいものはどれか。
(1) ブラッグ(Bragg)条件は，エックス線の回折が現れる方向を決める条件の表現の一つであり，2dcosθ＝nλで示される。ここで，dは格子面間隔，θはブラッグ角(視射角), nは次数，λは使用するエックス線の波長である。
(2) 試料の結晶構造に由来する複数の回折線による分析であるために，結晶構造の解析はできるが組成の特定はできない。
(3) ブラッグ条件を満たしていれば常に回折は起こり回折線が出現する。
(4) 多くの固溶体の組成分析に使用される。
(5) エックス線源として，通常マグネシウムのＫａ線が使われる。
正解は4
2-1-5 次の化合物のうち，１分子あたりのひずみエネルギーが最も大きいものはどれか。
(1) シクロヘキサン
(2) シクロペンテン
(3) シクロブテン
(4) シクロプロペン
(5) シクロオクタン
正解は4
2-1-6 石油化学製品の製造技術に関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。
(1) プロピレンをアンモ酸化すると，アクリロニトリルが生成する。
(2) クメンを酸化してクメンヒドロペルオキシドを生成させ，これを酸存在下で分解してフェノールを製造するとき，アセトンが副生する。
(3) シクロヘキサノンオキシムを転位させてε一カプロラクタムを製造するとき，現在工業化されている方法では，必ず硫酸アンモニウムが副生する。
(4) 酢酸の工業的製造法の一つとして，メタノールをカルボニル化する方法がある。
(5) メタクリル酸メチルの製造法の一つとして，イソブテンを出発原料とする方法がある。
正解は3
2-1-7 炭化水素に関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。
(1) アルカンの沸点は分岐の程度で異なり，カｰペンタン, 2, 2-ジメチルプロパン（ネオペンタン), 2-メチルブタン（イソペンタン）の順で沸点が低くなる。
(2) アルケンにハロゲン化水素が付加する反応において，反応がマルコウニコフ(Markovnikov)則に従う場合，水素はアルキル置換基数の少ない炭素に付加する。
(3) １，３-ブタジエン，１，３，５−ヘキサトリエン，１，３，５，７−オクタテトラエンの順に紫外域での吸収極大を示す波長は長くなる。
(4) 直鎮アルカンは，化学製品原料としての利用例は比較的少ないが, n-ブタンを酸化して無水マレイン酸とする方法は工業化されている。
(5) 我が国では，プロピレンはナフサなどの熱分解によりエチレンとともに製造される他，石油精製工業の流動接触分解プロセスでも生産される。
正解は1
2-1-8 アルデヒドあるいはケトンの反応に関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。
(1) 水素還元で，アルデヒドは第一級アルコールに，ケトンは第二級アルコールになる。
(2) アセトンを水酸化バリウムなどの触媒の存在下で二量化させた後脱水して不飽和ケトンとし，さらに水素化するとメチルイソブチルケトンが生成する。
(3) プロピレンのヒドロホルミル化反応（オキソ法）でブチルアルデヒドを製造するとき，n-ブチルアルデヒドとiso-ブチルアルデヒドが生成する。
(4) ベンズアルデヒドを強アルカリ存在下で反応させると，安息香酸とベンジルアルコールが生成する。
(5) カルボニル基に対し，α位に少なくとも１つの水素を持つアルデヒドまたはケトンが２分子縮合する反応を，クライゼン縮合という。
正解は5
2-1-9 シス，トランス異性体を各１個として数えると，分子式C5H10のアルケンの幾何異性体は何個存在するか。
(1) ５個 (2) ６個 (3) ７個 (4) ８個 (5) ９個
正解は2
2-1-10 自動車用燃料のオクタン価，セタン価に関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。
(1) オクタン価は自動車ガソリンのアンチノック性を示す尺度である。
(2) セタン価はディーゼル燃料の着火性を示す尺度である。
(3) JISでは，自動車ガソリンのオクタン価はリサーチ法で測定するように規定されている。
(4) 77-パラフィン系炭化水素より，芳香族及びオレフィン系炭化水素のほうが，オクタン価は高い。
(5) 77-パラフィン系炭化水素はセダン価が低く，芳香族及びオレフィン系炭化水素はセタン価が高い。
正解は5
2-1-11 ポーリングの電気陰性度の大小の序列に関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。
(1) Ｆ＞Ｃl＞Ｂｒ
(2) Ｌｉ＞Ｎａ＞Ｋ
(3) Ｂｅ＞Ｍｇ＞Ｃａ
(4) Ｆ＞Ｃ＞Ｂｅ
(5) Ｂｒ＞Ｋ＞Ｃａ
正解は5
2-1-12 理想気体において，1.20゜C， 1.333×10-1kPa (1mmHg)の条件下で0.500Lの体積に含まれる分子数は次のうちどれか。
(1) 1.23×1020
(2) 2.46×1020
(3) 1.23×1019
(4) 2.46×1019
(5) 1.23×1018
正解は3
2-1-13 次の記述のうち，誤っているものはどれか。
(1) １，３-ブクジエンは合成ゴムの原料として重要である。
(2) 酸化亜鉛は，約1200℃でコークスとともに加熱する毫，金属亜鉛に還元できる。
(3) クロロフィルは鉄を含む化合物である。
(4) 最高枝占軌道をＨＯＭＯといい，化学反応性や分子の性質を決める主要な働きがある。
(5) 最低空軌道をＬＵＭＯといい，化学反応性や分子の性質を決める主要な働きがある。
正解は3
2-1-14 高分子の合成に関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。
(1) ラジカル重合では，再結合または不均化により２分子停止反応が起る。
(2) Alfrey-Priceのｅ値が小さいビニルモノマーは，アニオン重合しやすい。
(3) 電解重合は，モノマーを含む電解質溶液に電圧をかけることにより，カチオン，ラジカルなどを発生させて重合する方法である。
(4) ２-ブテンはチーグラー・ナッタ(Ziegler-Natta)触媒で重合前に１-ブテンに異性化し，これが重合してポリ１-ブテンを生成する。
(5) プロピレンの配位重合により，立体規則性ポリプロピレンが得られる。
正解は2
2-1-15 次の記述のうち，誤っているものはどれか。
(1) 鏡像異性体の等量混合物をラセミ体といい，乳酸のラセミ体は光学活性を示す。
(2) エタノールとジメチルエーテルは，互いに構造異性体である。
(3) 乳酸が光学異性体としての性質を示すのは，４種類の異なる基が結合しているsp3炭素原子が存在するからである。
(4) 幾何異性体の表示方法には，cis及びtrans表示法のほかに，Ｅ及びＺ表示法がある。
(5) 配座異性体を示す方式には，一般にNewman投影式が用いられる。
正解は1
2-1-16 高分子材料に関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。
(1) 吸水性高分子の吸水機能は，主に毛細管現象による。
(2) ポリエステルフィルムは，絶縁破壊電圧が高く，体積抵抗率が大きいなど優れた電気的特性を有する。
(3) 液晶配向膜には，ポリイミドが多く用いられている。
(4) 繊維強化プラスチックは耐食性，耐久性に優れている。
(5) 耐衝撃性や耐熱性等の改善を目的として，ポリマーアロイ化か行われる。
正解は1
2-1-17 熱力学に関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。
(1) 対応状態原理によると，圧縮係数は対臨界圧，対臨界温度，臨界圧縮係数の関数である。
(2) ２成分系が１つの相となる場合には，温度，圧力，組成を決めると系の状態は完全に記述される。
(3) 理想溶液とは，混合物中の各成分の活量係数が１となる溶液である。
(4) 気相が理想気体とみなせるとき，溶液中の成分ｊの活量係数は，気相中の成分ｉの分圧と純液体の蒸気圧の比に等しい。
(5) 第２ビリアル係数は，低温では負の値を，高温では正の値をとることが実在気体のP-V-T関係から知られている。
正解は4
2-1-18 回分式反応器において成分Ａの反応速度がＡの２次反応の場合に，Ａの濃度が初濃度の１／２となる時間に関する次の記述のうち，正しいものはどれか。
(1) 初濃度の２乗に比例する。
(2) 初濃度に比例する。
(3) 初濃度に依存しない。
(4) 初濃度の２乗に反比例する。
(5) 初濃度に反比例する。
正解は5
2-1-19 蒸留操作に関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。
(1) 蒸留分離に必要な理想段の段数は，還流比が無限大のときに最小となる。
(2) ある成分のMurphreeの気相点効率と気相段効率は，段液が完全混合状態の場合には等しい。
(3) 多成分系混合物を分離する蒸留塔を設計する場合に，留出液中で成分回収率を指定する最も低い沸点の成分を低沸限界成分という。
(4) 既設の蒸留塔に新たにインタークーラーを設置することで，操作線を変えることができる。
(5) 多成分系蒸留では，段効率は段や成分によって異なることがある。
正解は3
2-1-20 室温，大気圧下で空気中を浮遊している粒子に関して，ブラウン拡散による移動速度が重力沈降速度と同等になるおおよその粒子サイズは次のうちどれか。
(1) 5nm (2) 50nm (3) 500nm (4) 5μm (5) 50μm
正解は3
記述問題
2-2 次の問題について解答せよ。（青色の答案用紙を使用し，３枚以内にまとめよ｡）
化学工業は世界的な事業環境の変化を迎え，製品や技術の面で高付加価値化を目指した経営戦略をとる企業が多い。限られた経営資源の中で，このような課題に取り組み，早期に成果を出していく上で，技術の専門家が果たす役割は極めて大きい。
問題「1-1」（経験した業務に関する設問）とは重複しないテーマで，商品や技術のさらなる高付加価値化に関するテーマを１つ選び，以下の設問に対するあなたの見解を述べよ。
なお，テーマはあなたの経験した業務に限定しない。また，見解は設問順に番号を明記して記述すること。
（１）テーマ名
（２）技術の現状
（３）現時点における技術の限界とその理由
（４）前記した技術の限界を打破するための技術戦略
経験論文
1-1 次の２問題について解答せよ。（問題ごとに答案用紙を替えて解答問題番号を明記し，1-1-1は４枚以内，1-1-2は２枚以内にまとめよ｡）
1-1-1 あなたが受験申込書に記入した「専門とする事項」に関する技術分野で，最も成果を挙げたと考えるテーマを選び，次の項目に従って述べよ。
（１）テーマ名
（２）実施の時期と期間，及びあなたの役割
（３）技術内容，成果及びあなた自身が工夫した点
（４）知的財産戦略
（５）経済効果及び技術の波及効果
1-1-2 あなたが取り組んだ業務のうち，当初の目的を達成できなかったテーマについて，次の項目に従って述べよ。
（１）テーマ名
（２）実施の時期と期間及びあなたの役割
（３）技術内容，目的を達成できなかった原因及び今後生かすべき点
1-2 次の２問題について解答せよ。（緑色の答案用紙を使用し，問題ごとに用紙を替えて解答問題番号を明記し，それぞれ３枚以内にまとめよ｡）
1-2 次の２問題について解答せよ。（緑色の答案用紙を使用し，問題ごとに用紙を替えて解答問題番号を明記し，それぞれ３枚以内にまとめよ｡）
1-2 次の２問題について解答せよ。（緑色の答案用紙を使用し，問題ごとに用紙を替えて解答問題番号を明記し，それぞれ３枚以内にまとめよ｡）
1-2 次の２問題を解答せよ。（緑色の答案用紙を使用し，問題ごとに用紙を替えて解答問題番号を明記し，それぞれ３枚以内にまとめよ｡）
1-2 次の２問題について解答せよ。（緑色の答案用紙を使用し，問題ごとに用紙を替えて解答問題番号を明記し，それぞれ３枚以内にまとめよ｡）