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Chemistry Senior High

2014年度岐阜大学の問題です 解説をお願いします🙇‍♂️

次の人を見 字2桁で示せ。 Ⅰ群 酢酸メチルと希塩酸をガラス容器内で混合して全量を100mLとし, ゴム栓をして25℃ 酢酸メチルの加水分解の実験を次のように行った。 に保った。一定時間ごとに反応溶液 5.00 mL を取り出し, 0.200 mol/L 水酸化ナトリウム 水溶液で中和滴定を行い, 下表の結果を得た。 反応時間 0 min における滴定は反応が進行 しないうちに素早く行った。また,反応時間∞min の値は,3日後に酢酸メチルがほぼ完全 に消失した時の滴定値である。なお,この酢酸メチルの加水分解反応による体積変化は無視 できるものとする。 (A)強酸 (B) 弱酸 (C) 強塩基(大 (D) 弱塩基 Ⅱ群 (E) 強酸性 (F) 弱酸性 (G) 強塩基性 (H) 弱塩基性 (Ⅰ) 中性 群 (JJ) 酸性 (K) 塩基性 反応時間 [min] 20 10 20 60 40 200 80 ∞ 水酸化ナトリウム水 11.9 13.4 14.7 17.1 18.9 20.5 25.5 27.5 溶液の滴下量 [mL] 1. 酢酸メチルの加水分解の反応を化学反応式で示せ。 2. 加水分解の反応に,水でなく,希塩酸を用いた理由は何か。 10字以内で説明せよ。 問3.この実験において, 滴定を行うときの指示薬として最も適切なものを,次の(A)~(E) から選び, 記号で答えよ。 (A) フェノールフタレイン (C) メチルレッド (E) 過マンガン酸カリウム (B) メチルオレンジ (D) プロモチモールブルー (BTB) 問5. 最初にガラス容器内に入れた塩酸中の塩化水素の物質量[mol] を求めよ。 6. 反応時間 ∞min における酢酸の濃度 [mol/L] を求めよ。 問7. 酢酸メチルの加水分解率が、ある一定の時間内では反応時間と直線関係にあるとした とき、表中の最も適切な値を用いて, 酢酸メチルが50%加水分解される反応時間 [min] を 求めよ。 なお、答のみでなく, 計算過程も示して答えよ。 RE 問8. この加水分解反応において, 酢酸メチルの初濃度を ao [mol/L], 反応時間 [min] にお ける酢酸メチルの濃度を α [mol/L], また, 反応時間 [min] における水酸化ナトリウム 水溶液の滴下量をx[mL] とするとき,濃度比を x を用いて表せ。 ai 問9.この加水分解の速度は,一定温度では酢酸メチルの濃度に比例することがわかってい る。 したがって, 問8 の α α を用いると次の関係式が成り立つ。 4. 次の文は3での指示薬を選んだ理由について述べたものである。ア イに はⅠ群から,ウにはⅡ群から,またエにはⅢ群から適する語句を選び, それぞれ 記号で答えよ。 この実験の反応は、 アである酢酸とイである水酸化ナトリウムの中和を含み, 過不足なく中和したとき溶液はウになるので、指示薬は変色域がエ側にあるも のを用いる。 kt = 2.30log100 at ここでは反応速度定数とよばれ、 酢酸メチルの濃度に無関係に定まる定数である。 =40min の値をもとに, 25℃における酢酸メチルの加水分解反応の反応速度定数 k[min] を求めよ。 ただし, 必要であれば, 10g102=0.301, log103=0.477, 10g107=0.845 を用いよ。 4

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芳香族化合物の分離の問題です。 下の写真の(6)の、②番がなぜ不正解なのか分かりません。(正解は③です) 炭酸水素ナトリウムとの反応は、弱酸遊離でフェノールが水層に溶け出しそうな感じがするのですが、、何か大きな勘違いをしているのでしょうか。 どなたか教えていただけると嬉しいです。

(6) 205 〈芳香族化合物の分離) 安息香酸、フェノール、ニトロベンゼン, アニリンの4種類の化合物を含むジエチル エーテル溶液がある。この溶液について,下図のような分離操作を行った。 安息香酸フェノール, ニトロベンゼン, アニリン] 水層1 NaOHag +エーテル HClaq エーテル層1 NaHCO.aq NaOHag 水層2 ■エーテル層2 |水層3 エーテル層3 水層5 エーテル5 NaOHaq [水層4 エーテル層4 (1)水層とエーテル層を分離する方法を漢字2字で書け。また,そのとき用いる分液漏 斗を図示せよor (2)水層とエーテル層は,どちらが下層か。 (3) エーテル層2 および ②エーテル層4 に含まれている化合物を,構造式でそれ ぞれ (4) 「①水層3 および ②水層4 に含まれる有機化合物の塩を, 構造式でそれぞれ示せ。 (5)水層3に塩酸を加えたときの反応を化学反応式で示せ。 (6)エーテル層1に水酸化ナトリウム水溶液を加えると,水層5には2つの化合物が含 まれていた。これらを分離するもっとも適切な方法を選べ。 ① 塩酸を十分に加え, 次にジエチルエーテルを加えてよく振り混ぜる。 ② 炭酸水素ナトリウム水溶液を十分に加え,次にジエチルエーテルを加えてよく振 り混ぜる。 ③ 二酸化炭素を十分に吹き込み、次にジエチルエーテルを加えてよく振り混ぜる。 ④ 塩化ナトリウム水溶液を十分に加え, 次にジエチルエーテルを加えてよく振り混 ぜる。 {19 大阪工大〕 (7) このような分離操作を行う場合に, ジエチルエーテルではなく, エタノールを用い [熊本大 改〕 ると,このような分離操作は不可能である。 その理由を書け。

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(3)についてで、強酸と強塩基の反応より、フェノールフタレイン。指示薬にすればいいと思ったのですが、解答には書いてませんでした。これでは間違いですか??教えて欲しいですm(_ _)m

B.......... 121. 〈タンパク質の定量〉 食品中のタンパク質の含有量は,一般的にタンパク質に一定量含まれる窒素の含有量 から算出される。 窒素の含有量を測定する方法の1つとしてケルダール法がある。 ある 食品について, 以下に示すようにケルダール法によって窒素含有量を測定した。 ある食 品1.0g を濃硫酸とともに加熱し, 含有する窒素をすべて硫酸アンモニウムとした。 こ れに過剰量の水酸化ナトリウム水溶液を加えて蒸留し, 発生した気体を0.20mol/L 希 硫酸20mLに完全に吸収させた。 この水溶液に残った硫酸を 0.20mol/L 水酸化ナトリ ウム水溶毅で中和滴定したところ,15mL を要した。以下の問に答えよ。 硫酸アンモニウムに水酸化ナトリウムを加えて加熱し, 気体を発生させた反応の反 応式を示せ。 この食品中に含まれるタンパク質の質量パーセントを有効数字2桁で求めよ。 ただ し,この食品中のタンパク質の窒素含有率(質量パーセント)は17%とし,窒素はす べてタンパク質に由来したとする。H=1.0,N=14 (3) この滴定の終点を知るために加える指示薬としてふさわしいものは何か。 また, そ 〔22 東京医歯大〕 のときに見られる色の変化を答えよ。 準 122. 〈炭酸ナトリウムの二段中和> 溶液Aには、炭酸水 000 HOT [HOOD HO [高知大〕

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なぜ発熱量なのに-0.57ではないのですか?

ある。こ ーと, こ TYP A 中和反応の反応エンタルピーは,H+ (酸)の物質量とOH (塩基)の物質量のうち,少ないほうで決まる。 a 中和エンタルピーとは酸のHと塩基 OH が反応して水 H2O1mol を生じるときの反応エンタルピーである。 強酸・強 基の中和による中和エンタルピーは、酸塩基の種類に関係なく、ほぼ一 定の値を示す。 Htag + OH-ag → H2O (液) AH=-56.5kJ ところで,加えた酸のH+の物質量と塩基のOHの物質量に過不足がある 場合、物質量の少ないほうが限定条件となり, 生成物の量が決定される。 ゆえに、HとOHの物質量をそれぞれ計算し,その少ないほうの物質量に 中和熱(中和エンタルピーの符号を変えたもの)をかけて発熱量を求める 例題 中和反応の発熱量 0.10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液100mL に, 0.20mol/Lの塩酸 100 mLを加えて中和したときの発熱量を求めよ。ただし、強酸と強塩基の水溶液 による中和エンタルピーは,-56.5kJ/mol とする。 【解き方 強酸・強塩基の水溶液の中和エンタルピーを表す熱化学反応式は, H2O (液) AH= - 56.5kJ → H*aq + OH aq 酸の出す H+ と塩基の出す OHの物質量はそれぞれ次のようになる。 CHAP. 5 エンタルピーと熱化学反応式 TYPE 063 064 2065 066 067 068 100 H+0.20 × = = 0.020 mol 1000 AH-436 OH;0.10 × 100 = 0.010 mol 1000 これより 4 OHがすべて中和されるため,中和反応 の物質量のほうが少ない。 で生じる H2O は 0.010 mol である。 したがって, 0.010mol分の中和反応による発熱量は, 56.5kJ/mol × 0.010mol = 0.5650.57kJ JJ JL A 答 0.57kJ <類題34 強酸と強塩基の水溶液による中和エンタルピーは-56.5kJ/molである。 いま。 0.20mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液100mL と, 0.20mol/L硫酸水溶液 100mLを混合したときに発生する熱量は何kJ か。 (解答 別冊 p.11) 153

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タンパク質の問題なのですが、たんぱく質は熱を与えると変性してしまうと思ったのですが基質だと変性が起きないのですか?酵素となるものだけが変性が起きるのですか?いまいち理解できていないので教えて頂きたいです。 よろしくお願いいたします。

タンパク質の溶液とタンパク質Bの溶液とを混ぜたところ、ペプチドC,D が生成した。 また,タンパク質の溶液を加熱してからタンパク質の溶液と混ぜた場合にも、ペプチド C,D が生成したが、 (イ) タンパク質Bの溶液を加熱してからタンパク質Aの溶液と混ぜた場合 には,ペプチド C,D は得られなかった。ペプチドCはキサントプロテイン反応陽性,ビウレッ ト反応陰性であり、ペプチドDはキサントプロテイン反応陰性,ビウレット反応陽性であった。 さらに,ペプチド C とペプチドDの混合物を加水分解して得られたアミノ酸は,グリシン (R=H), アラニン (R=CH3), フェニルアラニン (R=CH2C6H5), リシン (R= (CH2)4NH2), システイン(R=CH2SH), グルタミン酸(R= (CH) COOH)の6種類であった。ただしアミノ 酸の一般式を H2N-CH-COOH とする。 R 問1 下線部(ア)の現象を起こす機能を有するタンパク質の名称を記せ。 問2 下線部(イ)でペプチド C, D が得られなかったのはタンパク質の何とよばれる現象にもと づくのか。 その現象名を記せ。 問3 ペプチド C, Dはタンパク質 A, B のどれから生成したか。 記号で答えよ。 問4 ペプチドC,D のうちペプチド結合の数の多いものはどちらか。 記号で答えよ。 問5 ペプチドCに必ず含まれていると推定されるアミノ酸はどれか。 その名称を記せ。 問6 上記の6種のアミノ酸のうち, pH2 以下の強い酸性水溶液中においてイオン化してい る基を最も多くもつアミノ酸はどれか。 その名称を記せ。

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