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Chemistry Undergraduate

有機化学構造決定の問題です。解答解説をお願いします。

ユール 125/CH-0の性質と反応 化合物A, B, C, Dは, いずれも C&H,,0 という分子式で表される異性体である。 このうちDは,不斉炭素原子をもつ化合物であることがわかっている。 これらの化 合物について以下の実験を行った。その実験結果にもとずいて, 次の間1~間1の 答えを記せ。 (実験1) 化合物A,B, C, Dそれぞれにナトリウムの単体を加えたところ,A, B, Cは反応して水素ガスを発生したが、 Dは反応しなかった。 [実験2] 化合物A, B, C, Dそれぞれを, 硫酸酸性でニクロム酸カリウムを用いて 注意ぶかく酸化したところ, Aからは化合物Eが、 日からは化合物Fが得 られた。CとDは酸化されなかった。 E、 Fそれぞれにアンモニア性硝酸銀 を作用させたところ, Eは銀競反応を示し, Fは銀鏡反応を示さなかった。 【実験3) 化合物Eをさらに酸化すると,化合物Gが生成した。 (実験4)化合物Fにヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を作用させても。黄色沈殿 は生じなかった。 【実験5〕 化合物Cに濃硫酸を加えて無熱すると炭化水素Hと1が生成した。 Eが銀鏡反応を示すのは、分子内にどのような基が存在するからか。基の名 間 称を記せ。 Gの分子量はいくらか。 問3 Aとして可能な異性体はいくつあるか。数字を記せ。 ただし, 光学異性体は 間2 考えないものとする。 問4 Bの構造式を記せ。 間5 Cの構造式を記せ。 問6 Dの構造式を記せ。 間7 Hと1の構造式を記せ。 (広島大一改)

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解答が欲しいです。

[1] 1.013×10° Paのもとで、1mol のある気体を、 温度をT,Kから T2Kへ上昇させたと きのエンタルピー変化とエントロピー変化を求めよ。 ただし、その気体の定圧モル熱容 量は次式(Tは温度(K)、 a、 b、 cは定数)で表せるとし、 また気体定数はRJK! mol-! とする。 Cp=a+bT+cT-2 JK-' mol- [2] 1.013×10° Paのもとで、 ある結晶1 mol が融点TKで完全に融解するときにgJの 発熱が観測されたという。 このときのエンタルピー変化とエントロピー変化を求めよ。 [3] 1 mol の理想気体が、状態1 (温度 Ti K、 体積1i m') から状態2 (温度 72 K、 体 積2 m')へ膨張するときのエントロピー変化を求めよ。定積モル比熱は CvJK' mol'! で定数、また気体定数はRJK'mol'' とする。 ヒント:定温過程と定積過程の2段階に分けて考える。 [4] 初期状態において温度T,でnmolの理想気体を、①可逆定温膨張、②可逆断熱膨張、 の不可逆断熱自由膨張、 の3通りの過程で体積を iから 12へ増加させた。それぞれの 過程に対して、系が得る熱と系のエントロピー変化について、 詳しい結果の導出と併せ て説明せよ。ただし、 気体定数は Rとする。また、縦軸を圧力、横軸を体積として、上 記のそれぞれの過程に対する変化を図示するとともに、 その理由を説明せよ。

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問3 下線部fの沈殿物を教えてください。あと、それを生じた反応についてもお願いします。 問4 気体を吸収させるために用いた希硫酸のモル濃度を過程含めお願いします。

1 aNHICIとNaNOの混合物1.25gを正確に最り取り、水に溶解して正確に250 mLに希釈した(この溶液を溶浴液Aと 9る)。(aピーカーに25.0mLの溶液Aを正確に移し取り,NaOHを加え強アルカリ性にしたのち,加熱し、発生す る気体を20.0 mLの希硫酸に全て吸収させた(この溶液を溶砲とする)。溶泌を,(」を指示薬として用い。 (G0.100 moL NaOH水溶液で適定したところ、溶B中に残った硫酸を中和するのに14.0mLを要した。また,満定 後の溶液にBa(OH)»水溶液を十分に加えたところ, 0.280 gのの沈殿が生じた。 以下の問いに答えなさい。ただし,原子量は H= 1.0, O=16.0, N=14.0, S=32.0, Cl= 35.5, Na=23.0, Ba= 137 とし、解答は有効数字3桁まで求めなさい。 (キ)の中から 問1 下線部(a), (b), (c), (e)の操作で使用するガラス器具として最も適切なものを次の(ア) 1つずつ選び、その記号と名称を書きなさい。 HIAJ」 (ア) (ウ) (エ) (オ) (カ) (キ) 8 問2 溶液AをNaOHで強アルカリ性にしたときに起こる反応の化学反応式と,発生した気体の名称を書きなさい。 問3 下線部()の沈殿物の名称を書きなさい。 問4 発生した気体を吸収させるために用いた希硫酸のモル濃度を求めなさい。 問5 発生した気体の物質量を求めなさい。 問6 NH.CIとNaNO;の混合物中に含まれるNANO」の重量%を求めなさい。 に入る指示薬として最も適切なものを次の(ア) (ウ)の中から1つっ選びなさい。また。 問7 空欄 その理由を書きなさい。 (ア)フェノールフタレイン,(イ)メチルオレンジ,(ウ)どちらでもよい

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4-8がわかりません。お願いします

-1 の未溶液のイオン強度を求めよ a) 0.30mol L「NaCI c) 0.30 mol LNaCI + 020mo/L"'K,SO, ) 020mol LAL (SO,), + 0.10mol L"Na,SO, (b) 0:40mol L MgCl。 (e) 0.40 mol LK.CrO, 42 式(431)を用いてナトリウムイォンに対する-logTNa*とV1の関係を図示し、 4-3 00020 mol L NaCI水溶液中のナトリウムイオンと塩化物イオンの宿意係数をネ。 から何がいえるか考察せよ、 イオンサイズパラメーターは表4.1の値を使うこと。 4 00040 malLNaCI と 00010mol L-"K,SO,を含む水溶液中の各イオンの活量係数を よ -5 00030 mol LKNO,水溶液中の暗酸イオンの活量と活量係数を求めよ 6 20x 10*molL-安息香酸の水溶液の pHは次の条件においていくらか 水溶液に安息香酸以外の電解質が含まれていないとき )水溶液に0050molL-'のKSO,が含まれるとき 4-7 次の化学平衡に対する濃度平衡定数K。と熱力学的平衡定数K。を記し、両者の関係 求めよ。 式を示せ、 1 NH, + H,0 =I NH" + OH" (ただし, 水の活量は1とする) ) MnO, + 5Fe"* + 8H* l Ma。+ 5 Fe°T + 4 H,0 ) AgCI(固体) - Ag" + CI" (ただし, 固体の活量は1とする) 4-8 A + B-c+Dの可逆な化学反応の濃度平衡定数は10である.1.0Lの容器中に Aを0.30mol とBを0.60mol加えて反応させたとき,平衡時での A, B, C, Dの濃度 を求めよ、また、平衡定数が1.0× 10°であった場合はどうか. 4-9 A + B- 2Cの可逆な化学反応の濃度平衡定数は3.0 × 10°である.1.0Lの容要 中にAを0.40 mol と Bを0.20mol加えて反応させたとき,平衡時での A, B, Cの温 度を求めよ。 -10 AgCI(固体) → Ag* + CI-の熱力学的溶解度積は, 25℃においてイオン強度 0mol L-'のとき, 1.0 × 10~10である. イオン強度が0.010mol L-!での熱力学的溶解 積はいくらか、また,イオン強度が0mol L-!と0.010 mol L での濃度溶解度積を求め 熱力学溶解度積と比べよ。

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