【理科・化学】計算問題の攻略のカギ──千葉県入試「グラフの折れ目」が示す反応の限界

「化学の計算問題が苦手だ」 「グラフが出た瞬間に思考停止してしまう」

そんな受験生にこそ、知ってほしい事実がある。 「直近数年分の過去問だけやれば十分」という甘い考えは、千葉県入試の化学分野では通用しない。

当研究所（習志野受験研究所）は、2012年から2025年までの14年分の出題を通覧し、「化学変化と質量」の計算問題に繰り返し現れる共通設計を抽出した。 その結果、2012年～2015年という”古い地層”にこそ、現在の難問（石灰石や酸化銅の計算）を解くための「原点」が埋まっていることが判明した。

今回は、千葉県が愛してやまない「反応の限界（飽和）」の正体を解明する。

■ 「折れ目」は難化のサインではない

計算問題のグラフで、線が途中で急に曲がったり、水平になったりする。

あるいは、一度下がってから上がり始める。

これらは「計算が難しい」という合図ではない。

「そこで反応が限界に達した（売り切れた）」という、千葉県からの明確なメッセージだ。

化学用語で言えば「反応の完結点」。

言い換えれば、そこは「片方の物質が尽きた地点」であり、過不足の計算を始めるための唯一のスタートラインになる。

■ 同じ設計が、題材を変えて再登場する

酸と炭酸水素塩、酸化物の還元、炭酸塩と酸など、扱う物質は変わる。

しかし、グラフが示す「意味」は14年間一貫している。

• 2015年（前期）： 炭酸水素ナトリウムと塩酸。投入量 4.00g を境に、気体の発生がストップし、グラフは水平になった。
• 2017年（前期）： 酸化銅と炭素。投入量 0.30g を境に、気体の発生がストップし、グラフは水平になった。
• 2019年（前期）： 再び炭酸水素ナトリウム。やはり 4.0g で反応が止まった。

物質が変わっても、やることは変わらない。

「グラフが折れた点 ＝ 過不足なく反応した点」 と見抜き、そこを基準に計算を組み立てるだけである。

■ “V字”と“L字”は、同じ中身の別表示である

ここで、多くの受験生が躓く「V字グラフ」の正体について明かそう。

2012年（前期）の問題を見てほしい。

ここでは、グラフが水平になる（L字）のではなく、一度下がってから上がる「V字型」を描いている。

一見、2017年のグラフ（L字）とは別物に見えるかもしれない。しかし、底（ボトム）の数値を見てほしい。

「炭素 0.30g」。

そう、2017年の飽和点と全く同じ数値設定なのだ。

この2つは、同じ実験を「違うカメラ（縦軸）」で撮影しているに過ぎない。

• 2017年（縦軸＝気体の量）：反応が進むほど気体は増えるが、相手が尽きればそれ以上増えない。 $\rightarrow$ 水平になる（L字）
• 2012年（縦軸＝残った固体の量）：反応が進むほど酸素が奪われて軽くなるが、反応が終わった後に炭素を足せば、ゴミ（未反応炭素）として積み上がる。 $\rightarrow$ 再び増える（V字）

「V字の底」も「L字の折れ目」も、意味する事実は一つ。

「炭素 0.30g で、ちょうど反応が終わった」 ということだ。

これを見抜けるかどうかが、千葉県の化学計算を制する鍵となる。

■ 千葉県入試の「設計上の頻出値」

興味深い事実に気づいただろうか。

2012年と2017年で「0.30g」、2015年と2019年で「4.0g」。

千葉県入試には、意図的に数値を再利用する「設計上の頻出境界値」が存在する。

もちろん丸暗記は推奨しないが、「4g」や「0.3g」という数字を見た瞬間に、「あ、いつものあのパターンか？」と身構えることができれば、精神的な余裕は段違いだ。

■ 解法の型：これだけで迷いは消える

最後に、本番で使える「思考の型」を整理する。

1. 縦軸を確認する（生成量なのか？ 残量なのか？ それによってグラフの形が決まる）
2. 「折れ目（L字）」または「底（V字）」を見つけるその点が 「反応がちょうど終わった条件（完結点）」 である。
3. 比を作る完結点の数値を使って「物質A ： 物質B」の比率を確定させる。
4. 余りを出す問題で与えられた数値と、③の比率を比較し、引き算で余りを出す。

結局、千葉県の「飽和」は難問ではない。限界点を読む技術テストなのだ。

グラフがどんな形に変形しても、「折れ目（あるいは底）」を見つけた瞬間に勝負は決まっている。