連載｜京都大学入試問題 答案の分かれ目〜京大医学部合格に向けて

京大化学2026 第1問 解説｜結晶構造と並列電気分解の電子収支

対象：2026年度 京都大学 一般選抜（前期日程）理科（化学）第1問／分野：無機・理論化学／結晶の幾何／鉛蓄電池／並列電気分解
最終更新：2026年11月5日｜執筆・編集：PMD医学部専門予備校 講師チーム｜監修：岩崎 陽一（株式会社アクト 代表取締役）

2026年度京大化学第1問では、無機化学の知識、結晶の幾何、電池と電気分解の計算がつながります。途中まで知っている内容でも、数え方や対象を取り違えると数値が合いません。分かれ目は、何個を数え、どこへ流れた電子を計算しているかを固定することです。

連載「答案の分かれ目」では、解説を読んで分かる段階から、自分で根拠のある答案を書ける段階へ進むために、同じ問題の二つの答案を比べます。京大医学科を目指す受験生に向け、京都大学が公表した出題意図・解答例から読み取れる評価の観点、本番での判断、次の演習で変えることまで整理します。

1．問題の設定と、本番での位置づけ

結論：問1〜4の基本知識・結晶計算を確実に取り、問5では溶液の質量収支と枝ごとの電子数から析出量まで導く。

前半は方鉛鉱PbS・黄鉄鉱FeS₂・閃亜鉛鉱ZnSなどの硫化鉱物を題材に、配位数、族、亜鉛めっき、黄鉄鉱の燃焼、限界イオン半径比、ZnSの密度とイオン間距離を扱います。後半は鉛蓄電池を電源に、硫酸銅(Ⅱ)水溶液と水酸化ナトリウム水溶液の2つの電解槽を並列にして電気分解します。結晶では単位格子、電気分解では回路全体と各枝を区別します。

問題文で与えられる数値は、アボガドロ定数6.0×10²³/mol、ファラデー定数9.65×10⁴ C/mol、原子量（H＝1.0、O＝16、S＝32、Cu＝64、Zn＝65、Pb＝207）、√2＝1.41、√3＝1.73です。問4では(0.542)³＝0.16として計算するよう指定されています。

教育機関の分析・受験者や解答者の見方から補う

教育機関の担当者による分析：Ｚ会の大学受験担当者は第1問を［やや易］とし、問1・問2は基本問題、問3は図とともに考え方が誘導されていて取り組みやすく、問4は定番だが計算ミスに注意、問5（ⅳ）も各電極の反応を正確に書ければ立式は難しくないと分析しています。［Ｚ会京大受験対策サイト］

受験者本人の体験記（総合人間学部理系・自己申告）：総合人間学部理系の受験記には、限界イオン半径比を答える設問に驚いたという記述があります。［キェルロイト］

化学教員による独自の解答分析：独自に解いた化学教員の宮元氏は、試験全体の文章量に注意し、設問から必要な条件を拾う読み方を提案しています。［宮元一賢⌬Miyamol］

PMDとしての学習へのつなぎ方：難関大という印象から基本事項を軽視せず、数値を知っている場合も接触する長さから導き直せる状態を目指します。第1問でも、結晶と電気分解の条件を分けて整理し、使う数値や回路の接続を見失わない読み方を練習します。

2．比較の準備｜どこまで進めた答案か

結論：比較するのは問5（ⅳ）です。電池から流れた電子が0.0400 molであることまでは正しく求められたと仮定します。この全量を、銅の析出する枝へそのまま流用してよいかが分かれ目です。

3．答案A｜成立している部分と、足りない説明

結論：電子と銅の換算は正しくても、電気量を対応させる回路の範囲が違っています。

電子数から銅へ変換する計算自体は合っています。しかし電池の電流は二つの枝へ分かれます。0.0400 molの電子すべてが硫酸銅の電解槽へ流れたとする点が誤りです。図を直列回路として読んでいないかを確かめます。

4．答案B｜根拠を補って、結論までつなぐ

結論：気体の量比を電子数へ直し、枝に分かれた電気量を足して電池全体へ対応させます。

5．設問別の解答・解説

結論：結晶では粒子の個数と幾何、電池では反応の収支と回路を対応させて計算します。以下の答えはすべて公表された解答例と一致します。

問1・問2｜基本事項と酸化還元反応

問1は、い＝6、ろ＝12、は＝酸化です。塩化ナトリウム型構造の配位数は6、亜鉛・カドミウム・水銀は12族です。亜鉛めっきは、鉄が一部露出していても、鉄より亜鉛が先に酸化されることによって鉄を保護します。

問2の反応式は、4FeS₂＋11O₂ → 2Fe₂O₃＋8SO₂。鉄・硫黄を先に合わせ、最後に酸素を合わせます。反応式を立てたら、左右の各元素の個数を確認してください。

問3｜限界イオン半径比は、接触する線を探す

陰イオン半径をr₋、陽イオン半径をr₊とします。配位数6では、正方形の四隅の陰イオンが互いに接する限界を考えます。一辺は2r₋、対角線は2√2 r₋であり、中心の陽イオンを通る対角線は2(r₊＋r₋)なので、r₊/r₋＝√2−1≒0.41です。

配位数8では、立方体の頂点の陰イオンが稜で接し、中心に陽イオンが入ります。体対角線の長さ2√3 r₋＝2(r₊＋r₋)より、r₊/r₋＝√3−1≒0.73です。求めるのが半径の比なので、直径を使っても最後まで対応をそろえます。

問4｜ZnS単位格子の数と距離

（ⅰ）密度：閃亜鉛鉱型構造では、面心立方配置のS²⁻がつくる四面体のすき間の半数をZn²⁺が占めます。S²⁻は頂点8×1/8と面心6×1/2を合わせて4個、Zn²⁺も単位格子内に4個あるので、ZnSは4組です。1組の式量は65＋32＝97となります。

単位格子の質量は4×97/(6.0×10²³) g。一辺0.542 nm＝0.542×10⁻⁷ cmで、問題文の指定(0.542)³＝0.16を使うと体積は0.16×10⁻²¹ cm³です。密度は4.04…≒4.0 g/cm³（有効数字2桁）。nmからcmへ直してから3乗する点、指定された近似値を使う点に注意します（0.542³を電卓並みに計算すると4.1に近づき、指定と合いません）。

（ⅱ）中心間距離：隣接するZn²⁺とS²⁻の位置の差は、各座標方向に一辺の1/4ずつです。したがって距離は√3a/4＝1.73×0.542/4 nm≒0.234 nm（有効数字3桁）。面対角線の半分を使う構造ではありません。

問5（ⅰ）〜（ⅲ）｜電池の放電と各電極反応

（ⅰ）鉛蓄電池の正極：PbO₂＋4H⁺＋SO₄²⁻＋2e⁻ → PbSO₄＋2H₂O。外部へ電流を供給しているので放電です。正極ではPbの酸化数が＋4から＋2へ下がります。負極の反応はPb＋SO₄²⁻ → PbSO₄＋2e⁻、全反応はPb＋PbO₂＋2H₂SO₄ → 2PbSO₄＋2H₂Oです。

（ⅱ）電気量：全反応1 mol当たり、電解液から硫酸2 mol（196 g）が使われ、水2 mol（36 g）が生じます。電解液の質量は差し引き160 g減るので、3.20 gの減少に対応する反応量は0.0200 mol。電子はその2倍の0.0400 molで、Q＝0.0400×9.65×10⁴＝3.86×10³ Cです。

電解液の質量減少を硫酸の消費質量196 gだけで割ると、水の生成を落とします。「溶液の質量」の収支を、硫酸一物質の収支と区別してください。

（ⅲ）白金電極C：負極につながる陰極なので、2H₂O＋2e⁻ → H₂＋2OH⁻です。水酸化ナトリウム水溶液中で、Na⁺が金属Naになるとは考えません。

問5（ⅳ）｜気体の比を、枝ごとの電子数へ直す

AとBは硫酸銅水溶液の電極で、Aに銅が析出し、Bに酸素が生じます。CとDは水酸化ナトリウム水溶液の電極で、Cに水素が生じます。各電解槽内では陰極と陽極に同じ電気量が流れますが、並列の二つの枝の電気量は同じとは限りません。

答案には「並列だから電気量を足す」「各電解槽では両電極の電気量が等しい」という二つの関係を残すと、計算の根拠が明確になります。

答えの一覧（公表された解答例と照合済み）

6．京大の採点で見られること｜公表資料からわかる範囲

結論：化学第1問は解答例が公表されていますが、途中過程の配点は非公表です。出題意図と問題文の指定から、答案で外せない要素を確認します。

京都大学は、答案の採点基準や部分点の配分を公表していません。公表されているのは、各科目の出題意図、問題冊子に記載された満点・配点、学部ごとの配点（募集要項・選抜要項）です。また「解答又は解答例等及び出題意図」では、解答例等を示した場合でも1つの解答例であり、これに限らないこと、質問や問い合わせには対応しないことが明記されています。そこで本節では、公表資料に書かれている観点を本問に当てはめ、答案で何を示せばよいかを整理します。部分点の点数は推定しません。

最終的な値は公表された解答例と照合できますが、途中式のどこに何点が付くかは公表されていないため、本稿では推定しません。数値だけでなく、その値に至る収支の関係を答案に残すことが、出題意図の「定量的考察力」に沿った書き方です。

京大医学科の配点の中での位置

7．本番の時間配分と、途中答案の残し方

結論：問1〜4は知識・係数・格子内の粒子数・単位の変換を順に確認します。問5へ移ったら、まず放電反応と並列接続を図に書き込みます。長い計算のやり直しを防ぐため、電池全体と各枝の電子数を別の記号で置きます。

計算が止まった場合も、半反応式、電解液の質量変化、各枝の電子数の関係を混ぜずに残します。検算では単位と有効数字、指定された近似値に戻ります。

8．京大医学科を目指すなら、どこまで完成させたいか

結論：問1〜4の基本知識・結晶計算を固め、問5では溶液の質量収支と枝ごとの電子数から析出量まで導く。

化学以外の科目を含む2026年度京大医学部の分析は、京都大学医学部 科目別の入試傾向と対策にまとめています。

9．個別指導では、誤答から何を確認するか

結論：正答・誤答だけで終えず、知識、条件整理、立式、表現のどこを直すかを本人の答案から決めます。

密度の誤答には、単位格子の個数、モルから質量への変換、長さの単位変換、指定された近似値の使い方を別々に確認します。電気分解の誤答には、電極反応を覚え直す必要があるのか、並列回路の読み取りが原因なのかを見ます。

学習計画では「電池分野を全部やり直す」と広く指定するより、電解液の収支を一度図にし、次に並列の電子数を表にして解く課題へ落とします。本問の解き直しで、同じ整理を自分で再現できるかを確認します。

10．次の答案で変えること

結論：回路に電極反応を書き込み、電子の物質量を枝ごとに置く。

• ZnSが単位格子内に4組ある理由を説明する。
• 電解液の質量減少160 gが、硫酸消費196 gと水生成36 gの差であると示す。
• 水素と酸素の気体量から、電子数比3：1を自分で導く。
• 問題文で指定された近似値・有効数字に丸を付けてから計算する。

11．よくある質問

結論：本問を解き直す前に、次の疑問を確認してください。

参考資料・情報源の位置づけ

• 京都大学「令和8年度『試験問題』及び『解答又は解答例等及び出題意図』」
• 京都大学 理科（化学）問題冊子
• 京都大学 理科（化学）解答又は解答例等及び出題意図（第1問は解答例も公表）
• 京都大学「令和8年度 入学者選抜要項」（医学部医学科の配点・面接）
• 京都大学「一般選抜出願状況と選考結果」

• Ｚ会「2026年度『京大化学』徹底分析 傾向と対策」
  教育機関の担当者による入試分析。参照箇所は本記事第1節に要約。確認日：2026年11月5日。
• キェルロイト「【2026年】京大総人受験体験記」（2026年2月28日）
  受験者本人の体験記（総合人間学部理系・自己申告）。参照箇所は本記事第1節に要約。確認日：2026年11月5日。
• 宮元一賢⌬Miyamol「2026京都大学入試問題 二次試験 化学 解答解説」（2026年3月13日）
  化学教員による独自の解答分析。参照箇所は本記事第1節に要約。確認日：2026年11月5日。

問1〜5の数値・反応式は大学公表の解答例と照合しています。途中過程への細かな配点を示すものではありません。体験記の経歴・受験状況は投稿者の自己申告によります。