✏25【信州大】(医)3⃣4⃣有機
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3⃣ジアゾカップリングの問題。
反応式を書くのが少し手間取るかも。
ジアゾカップリングが分かればできるかと。
mol計算は簡単かと。
4⃣グルコースの構造記入は少し手間取るかも。
マルトースとスクロースの違いが分かれば難しくない。
計算問題は、
アルコール発酵でグルコース:エタノール＝1:2
還元性のCu2Oがヘミアセタール1個からできることを比例式で解ければ、満点取れるかも。
文字数説明問題と計算過程を示す部分は手間取るかも。
ノートテキスト
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3 下記のアゾ染料を用いた木綿布の染色に関する文章を読み, 設問(1)~(7) に答えよ。 実験 ① 亜硝酸ナトリウム水溶液を試験管にとり,これを氷水に浸して十分に冷却した。 実験② 湯浴で液体にしたフェノールを試験管にとり,これに水酸化ナトリウム水溶液を加えてよく振 り混ぜた。 この水溶液を, 時計皿に置いた木綿布に注ぎ, 十分に染み込ませた。 次にピンセッ トでこの布を取り出し、 軽くしぼったのち, 別の時計皿に移した。 実験③ ビーカーにアニリンと希塩酸を加えてよくかき混ぜた。 これを氷水に浸して十分に冷却した。 実験④ 氷水で冷却しながら, 実験 ③のアニリン塩酸塩水溶液に,実験①の亜硝酸ナトリウム水溶液を 少しずつ加えた。 実験 ⑤ 実験 ④で準備した水溶液を実験 ② の布に注ぎ, 色の変化を観察した。 その後, 布を取り出して 水洗いを行なった。 (1) アニリン塩酸塩はニトロベンゼンに濃塩酸とスズを作用し得ることができる。 この反応を化学反応 式で表せ。 (2) ニトロベンゼンとアニリンの混合したジエチルエーテル溶液からニトロベンゼンとアニリンを分離 するにはどのような操作を行なえばよいか。 使用する器具も含め140字以内で答えよ。 (3) アニリン 2.0mL の物質量 [mol] を計算せよ。 アニリンの密度は1.02 g/cm とする。 有効数字2桁 の数値で答えよ。 (4) 実験④で起こる反応を化学反応式で表せ。 (5)実験④で,氷水で冷却する理由を40字以内で答えよ。 (6) 実験 ⑤で起こる反応を化学反応式で表せ。 (7)実験 ⑤で染色された木綿布の色を答えよ。 8-
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3 (その1) 実 NaNoz 案② 宝 NaoHag Phenol とかして の 逃 →フェノキシド UNe NaNo2 Hae アニリン iky 布山 染色 →水を空い Nasce (25 信州大 ) NHsce (1) ③ NEN-COM オレンジ +3Sn+144cl→2 Nzcl +35ncl +4160 +35404 NO2 2 (≥) 迎 E NO₂ NH2 ←Helo -NH3-ce アルカリ + Naou √Hz 分液ろうとに混合液を入れ、塩酸を入れて振ると エーテル層にニトロベンゼン、水層にアニリン塩酸塩が 分離される。水層に水酸化ナトリウム水溶液を入れると 弱遊離反応でアニリンが得られる
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3 その2 * 6029/cm³ (3) アンリン d.korg/cm3 (93) Kual 2.0mL mol? n = 1.02g/cm² ×2.0mL 93.0 ≒2.19×102=2.2×102mol (4 NH3 N₂ce + NaNO2 + HC +Nacl+2so ☆ + NENCI まではしなくても... (5) 塩化ベンゼンジアゾこうムの分解を防ぐため、 (5℃以下冷却にする必要があるから) (6) 2 EM Nice ONL + (7) オレンジ色(赤色など) -N=N-JON Hall 2
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4 次の文章を読み, 設問 (1)~(6)に答えよ。 分子量が1万を超えるような巨大な分子を高分子といい, その化合物を高分子化合物という。 単量体 が連なった高分子化合物を重合体といい, 重合体をつくる単位構造の数nを(ア)という。高分子 化合物の分子量は平均値を用いて表すことが多く,その値を 平均分子量という。デンプンやセルロー ス, 動物の筋肉や肝臓に蓄えられている(イ)は,いずれも分子式が(ウ)で表される天然高分子 化合物である。 デンプンは冷水には溶けにくいが, 温水につけておくと溶け出す(エ)と温水にも不 溶な(オ)からなる。(エ)は多数のα-グルコースが1位と4位の-OH でのみ脱水縮合した直 鎖構造をとっている。デンプンにアミラーゼを作用させると,途中さまざまな分子量をもつ(カ) とよばれる生成物を経て, 最終的にマルトースまで加水分解される。さらに,(キ)という酵素を ④4- ② 作用させることでグルコースへと加水分解される。 グルコースやリボースのようにそれ以上加水分解されない糖を単糖といい, グルコースとフルクトー ス,ガラクトースはともに同じ分子式 C6H12O6 で表せるが, 構造や性質に違いが見られ, フルクトー スはグルコースの(ク)異性体であり, ガラクトースはグルコースの(ケ)異性体である。 単糖2分子が脱水縮 合したものを二糖といい, グルコース, フルクトース, ガラクトースは水溶液中で還元性を示すのに対 して二糖であるマルトースは水溶液中で還元性を示すが,同じ二糖のスクロースは水溶液中で還元性 を示さない。 (1)空欄(ア)~(ケ)にあてはまる適切な語句または分子式を答えよ。 (2) 下線部①に関して, 高分子化合物の平均分子量は,ファントホッフの法則を使って求めることがで きる。ある非電解質の高分子化合物 6.0gを水に溶かして 2.0L とした溶液の浸透圧が27℃におい て 6.0hPa だったとき,この高分子化合物の平均分子量を, 有効数字2桁の数値で求めよ。計算過 程もせ。 (3)下線部②に関して, 水に溶解したグルコースは,環状構造のα-グルコースと β-グルコースおよび 鎖状構造のグルコースの3種類の異性体が一定の割合で混合した平衡状態で存在する。 図3に示す α-マンノースの構造式を参考にして、水溶液中の3つのグルコースの構造を記し,平衡状態の構 造式を完成させよ。 CH2OH H H H OH OH HO OH H H 図3 α-マンノースの構造式 太線は結合が手前にあることを示す。 -10-
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(4) 下線部③に関して,デンプン 24.3g を完全に加水分解した後に, アルコール発酵させると,何g のエタノールが得られるか, 有効数字3桁の数値で求めよ。 ただし, デンプンはすべてエタノール に変化したものとする。 計算過程も示せ。 (5)下線部④に関して, 還元性を示す糖類はフェーリング液中の銅イオン (II)と反応する。 質量未知の マルトースに十分なフェーリング液を加えて加熱すると, 28.6mg の赤色沈殿物が得られた。 以下 の問い(a)と(b)に答えよ。 (a) 得られた赤色沈殿物の化学式を答えよ。 (b)得られた赤色沈殿物の質量から,反応したマルトースの質量 〔mg〕 を有効数字3桁の数値で求め よ。 計算過程も示せ。 (6) 下線部⑤に関して, スクロースが還元性を示さない理由をマルトースの構造と比較して70字以内 で答えよ。 -11-
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4 そのい * (1) (P)重合度(イ)グリコーゲン(う)(C6H10Ds)の (エ) アミロース(オ)アミロペクチン(カ) デキストリン (キ) マルターゼ(7)構造(ケ) 立体 $ (2)PV=RTに代入する(分子量) 60x10 3x20 = 0x10x200 Pa M=8.3×150= ** (3) CHZOH I 150 full x 8.3 × 10 3 x 300 M9/ml Pas (23+275 k 1,245×10=1.2×10% CH2OH HO (295) CH2OH 0 CH H/OH HO OH C 1 C HO HOOH H OH M OH / 1-1 OH HO H/H c. C H HO
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4 その2 ☆☆ 14) デンプン(C6H1005)u より、 24.3g =0.150mol 1629/ma ↑り返し単位 162 が加水分解してできるデンプン(mo)). C6H12O6→2C2H5OH+2C02より 1 C₂H50H 2 =40g/me ブドウ糖:エタノール li 1 : 2 (moltt) ==-41. = 0.150ml×2×469/m.1=13.8gできる $ (5)(9) Cu20 (3427/1 (b)マルトース1分子にはヘモアセタール構造1分子あり、 フェーリング反応でCHO1個反応するから 求めるマルト・スメのとすると 28.6×10.0 1439/ml Cuzo=143g/ml 9×10-3 342 x = 68.4 mg マルトースもスクロースも二糖類であるが、還元性 を示すヘミアセタール構造がスクロースでは、d-1.8.2 グリコッド結合でつぶれているから。(70字にまとめる) 4
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フルクトースはケトースであるが、フェーリングと混合加熱するとすぐに 反応して褐色沈殿を生じる。 また、以下の実験結果1.2が知られている。 実験結果 フルクトースがフェーリング液と反応して赤褐色沈殿を生じる速さ では、アルドースであるグルコースとほぼ変わらない。 化合物 2 以下の化合物C, D. Eそれぞれをフェーリング液と反応させる とんど生じない。 と、 C. Dからは赤褐色沈殿が生じるが、Eからは赤褐色沈殿はほ CH₂ 素原子数の 基が結合した分子 グルコースなどの 同じCHO の分子式 ノシトールは、シクロヘキサ が付いた分子であり、単ではな ケトン構造(カル もつアルドースと、 れいずれも塩基性水溶液中で加熱すると を に不安定で酸化されや スが生成する thank you for visiting! H- YUOH CHIOH に関して。 の中で像の 7. 「性体の総数を数え また、一 では区別しないもの。 -33- ケ 中間体 A. Bは化学的に不安定で酸化されやすいという事実及び実験 1と2から フェーリングと反応して赤褐色沈殿を生じるために重要 と考えられる単糖の化学構部分構造のみでよい)を記せ。また実験結果 2で化合物CDからは赤色沈殿が生じるが、 化合物Eからは赤色 沈殿がほとんど生じない理由を50字程度で説明せよ。 なお、C.H120分 の 分子式で表される単は、水溶液中で分子と分子の平衡合物 として存在していることが知られているが、 本間ではどの車も直訳分 子として存在する比率は同じであるとする。 HO マンノース(アルドー 加熱による別の単糖の生成 すると、上記の中間体Aを 不安定で酸化されやすいが などが徐々に生成する コ下線部に関して、プシコースの構造式を、 以下の1-5に示した 影にならって記せ。ただし、プシコースのカルボニル基の炭素原子の位 番号はフルクトースと同じである。 グルコース 体A] 体B] H マンノー プシュー 他の 条件下での加熱による (6) H uco H HC-OH H- -OH @c_CHIOH HOC-H HO--- -H H OH H HO OH H OH 図中①~⑥は、グルコース中の素原子の位置番号を表している。 (i) 3次元構造が認識できるように、手前にある結合を太線で表した構造式 手前側に向かう結合をで表した構造式 H-C-OH H-OH H-C-OH HI-OH SCHz OH HH OH 32- 直鎖状分子として、 (8)の構造式に した図投影図 1-5 グルコースの構造を表す方法 またね〜
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