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化学 高校生

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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化学 高校生

構造決定の問題で、写真3枚目の左上の文でFはヒドロキシ基とカルボキシ基を持ちと書いてありますがヒドロキシ基はヨードホルム反応があることにより存在すると分かったのですがカルボキシ基はどの部分から存在すると解釈できるのか分からないです。教えて頂きたいです。

もう 36 2016年度 化学 3 東北大 理系前期 東北大 理系前期 実験 2 炭素,水素,酸素原子のみから構成される, 分子量 400以下の化合物があ る。化合物Aには,シスートランス異性体が存在する。 また,化合物は,不 斉炭素原子を2つもつ。 以下の文章と、実験1から実験 8に関する記述を読み, 問1から問に答えよ。 構造式は下記の例にならって書け。ただし、置換基のシ スートランス配置および不斉炭素原子の存在により生じる立体異性体は区別しな くてよい。 (例) -CH C -CH2CH2- -CH=C-CH3 $1 OH CH3 H3C 炭素-炭素二重結合をもつ化合物に対して, 適切なルテニウム錯体を触媒とし 作用させると, 二重結合を形成する炭素原子が組み換わった化合物が生成す る。この反応はメタセシス反応とよばれ, シス体, トランス体のいずれのアルケ ンでも進行するが, ベンゼン環では進行しない。 ①式に3-ヘキセンとエチレン から 1-プテンが生成するメタセシス反応の例を示す(エチレンおよび生成物中の エチレン由来の炭素原子を太字で示している)。 ①式の反応は, 可逆反応であ り,一定時間後には平衡状態に達する。 この反応を, 3-ヘキセンとこれに対し て過剰な量のエチレンを用いて行うと, 反応が右向きに進むように平衡が移動 し, 3-ヘキセンの大部分を1-ブテンに変換することができる。 2016年度 化学 37 化合物Aを,適切なルテニウム錯体の存在下に, 過剰な量のエチレン と接触させると, メタセシス反応が起こり,化合物 B, C が生成した。 化 合物 B は分子量 90 以下であり, 問2に示す方法でポリビニルアルコール に導くことができた。 化合物 Aに対して、適切な触媒を用いて水素を付加させたところ、分 実験 3 子量が2.0 増加し,不斉炭素原子を3つもつ化合物Dが得られた。 実験 40.1molの化合物Aに対して、十分な量の水酸化ナトリウム水溶液を加 えてエステル結合を加水分解したのち,希塩酸を加えて酸性にしたとこ 酢酸および化合物 E, F,G 0.1molずつ得られた。 化合物Eは不 斉炭素原子をもたないが,化合物Fは不斉炭素原子を2つもち、化合物 Gは不斉炭素原子を1つもつことがわかった。 実験 50.1molの化合物 D に対して, 十分な量の水酸化ナトリウム水溶液を加 えてエステル結合を加水分解したのち, 希塩酸を加えて酸性にしたとこ 酢酸および化合物 E, F, Hが0.1molずつ得られた。 化合物 Hは不 斉炭素原子を1つもつことがわかった。 実験 6 化合物 Eは塩化鉄(ⅢII) 水溶液と反応し、 紫色を示した。 また、 化合物 E は、 問3に示す方法でアニリンから合成することができた。 3-ヘキセン CH3CH2CH=CH-CH2CH 3 ルテニウム CH3CH2 -CH2CH3 錯体 *CH HC ① + H2C=CH2 エチレン H2C CH2 1-ブテン 実験7 化合物Fにヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱したところ, 不斉炭素原子をもたない化合物のナトリウム塩と黄色沈殿が, 1:1の 物質量の比で得られた。 化合物 G をガラス製の試験管にとり, アンモニア性硝酸銀溶液を加え て穏やかに加熱したところ, 試験管の内側に銀が析出した。 この際,化合 物Gは酸化され, 化合物 I の塩を与えた。 実験 8 実験1 化合物 A174mg を完全に燃焼させたところ, 二酸化炭素 418mg と水 108mg が生成した。

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化学 高校生

高校化学の浸透圧 浸透圧は液面差の液柱による圧力なら、なんでこの問題11番は 画像の式にならないのですか?

問3断面積が 2.0 cm²で一定のU字管の中央に、水分子のみを通す半透膜が固定 された装置がある。この装置を用いて,次の操作 I・IIからなる実験を行った。 この実験に関する次ページの問い (ab)に答えよ。ただし, 大気圧は1.013 × 10 Pa,温度は 27 ℃ で一定に保たれているものとする。また,気体定数は R=8.3×103Pa・L/ (K・mol) とする。 操作ⅠU字管の左側には50mLの純水を,右側には非電解質X が 0.40g溶 解した50mL の水溶液を入れ (図3, ア), 左右の液面の高さに差が生じな いように, ピストンを用いて水溶液側に圧力をかけた (図3, イ)。このとき, ピストンを用いて水溶液側に加えた圧力は1.2 ×10° Pa であった。 操作Ⅱ ピストンを取り外したところ、水分子が水溶液側へ浸透し,十分な時 間静置すると, 水溶液の液面は純水の液面よりん (cm) 高くなった (図3, ウ)。 1.2×109. (10²) 3 cm vm. CH 半透膜 |純水 非電解質Xの水溶液 ア 第2回 M² h (cm) ウ 図3 半透膜が中央に固定されたU字管を用いた操作Ⅰ・IIの模式図 3 (120³x50x10²= 0.9 x fono'x 300. 0.4×813×10546. 1/4×1050×10 9 Onlás rio 6. 1.0×104 hx2x10² 0.166 50 13 50 330- 300 300

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化学 高校生

化学 滴定 モール法 下線部④で銀イオンのモル濃度を求める時、クロム酸銀の溶解度積で計算していますがここを塩化銀の溶解度積に変えちゃダメな理由はなんですか?( 'ω')?

0-1-0-1=2=0-1 x=0=1001/4 2. 0× 10² × 7000 = 4×10 aud wo よって (02 510 (5²)a^¯)= (-8×₁²= 終了の時のA2mol (01)=1-8×1000 0.1×0.1=10m算すると 2×103 -9-0×10 2014 9-10-6-2000-18-100 154 16 x 10 %となり, 滴下したほぼすべての Ag+ が AgCl として沈殿したこと,すなわち, “滴下した Ag+の物質量” が 40%沈殿したAgClの物質量”とほぼ等しいことが確認できる。次に,適足を終了同じ 確定前の 0.1*0.1=10²00/ 定を終わりにした。 なお, 滴定終了時に生成した Ag2CrO』 の量は非常に少なく 無視できるものとする。 この実験結果から、 上記の沈殿滴定の原理に基づいて, (022 濃度が未知だった NaC1 水溶液のモル濃度を計算すると 2. ca 11 P Cro²²² 2410-3 9 mol/Lとなる。 10 x 10 ほわわした! →7 (Agt / C₂0²²=² ) = 4×101² 5311 4x10 F ( [00 + 100) * [0] ² [C ここで, Ag2CrO4 が沈殿し始めたとき, つまり、滴定を終了したときに、水溶- 液中に存在する Ag+の ル濃度を計算すると モ 4 14 12 13 X 10 mol/L となる。したがって, 滴下した Ag+の 物質量に対する滴定後の水溶液中に存在する Ag+の物質量の割合(百分率)を計 17 したときに、水溶液中に存在する CI のモル濃度を計算すると 20 18 19 x 10 mol/Lとなる。 したがって, 滴定前のNaCl 水溶液に存在していた CI の物質量に対する滴定後の水溶液中に存在する CI_ の物質量の割合(百分率) を計算すると 123 21 228 x 10 %と なり、滴定前のNaCl 水溶液中に存在していたほぼすべての CI が AgCl として ・沈殿したこと,すなわち, "滴定前に存在していた CI の物質量” “沈殿した "AgClの物質量” とほぼ等しいことも確認できる。 これらのことから, “滴下し た Ag+の物質量” が "滴定前のNaCl 水溶液中に存在していた CI の物質量” とほぼ等しいことになり、 この沈殿滴定が成立することが確認できる。 [語群] ① 白 5 * ②黒 ⑥ 青 ⑦ 黄 4 *** (8) 赤褐 0-

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