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化学 高校生

この問題の(5)(6)(7)の詳しい解説を、中学受験をする小学6年生に分かるようによろしくお願い致します。解答は(5)0(6)50(7)75 です

の実験をしました。以下の各問いで、 答が割り切れないときは小数第2位を四捨五入L 《実験1》鉄粉の量だけをいろいろ変えて、100cm°の溶液Aにとか七、そのとき発生した気 (3)溶液A250cm°を用意して、鉄粉を1.4g加えました。このそき、発生する気体の体積 マ は何cm°ですか』 を書きなさい。 (4)(3)で鉄粉はあと何gとかすことができますか。 谷液A300cm°に溶液B370cmを加えた溶液があります。この溶液に鉄粉0.3gを加 Aえました。このとき発生する気体の体積は何emでずか。 体の体積を測定したら次の表1のよう共なりませた。 267 20 表1 深液Aに水を加えて溶液Cを作りました。溶液C50cm°を取って、溶液Bを少しずつ 加えていくと、15cm入れたとき中性になりました。溶液C200cmをつくるには溶液 KA角cm?に水を加えてうすめればよいですか。 加えた鉄粉の量 [g] 6.1 0.3 0.5|0.7|O.9 Toc 発生した気体の体積 [cm°] 45 135|225/2701270 255 270r2. 《実験2》あらかじめBTB液を加えた溶液Aを6cm用意し、これに溶液Bを少しず3加 47 (6)で作った溶液C200cm°に鉄粉0.6gを加え、気体の発生が終わるのを待ってか ち、溶液B30cm°を加えました。この混合溶液内にある鉄粉を完全にとかすには、さら f溶液Aを少なくとも何cm°加える必要がありますか。 えていき、溶液の色を観察すると次の表2のようになりました。 表2 100 加えた液体Bの体積 [cm] BTB液の色の変化 20 40 607080 50 150 黄| 黄 黄 青 青 ※ただし、《実験2》において、 加えたBの体積が60cm°のときの溶液にきらに鉄粉を加え ると、発生した気体の体積は27cm°でした。 6025 30 (1)実験1で発生する気体を集める方法として、最も適しているものは下のDのうちど れですか。 80 30 の の レに付 50 60 25 (2) 実験1で発生した気体と同じ気体が発生するものはどれですか。次の中から正しいも 276 370 のを選びなさい。 の二酸化マンガンは過酸化水素水を加える。 2石灰水に塩酸を加える。 ③ アルミニウムに水酸化ナトリウム溶液を加える。 ④ 銅に塩酸を加える。 ⑤ 大理石に塩酸を加える。 17 0 375 <8 69

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⑶の下線部がよくわかりません なぜ反応速度式では濃度の平均ではなくなるのでしょうか

クラノ 303. 過酸化水素の分解■少量の酸化マンガン(IV)MnO2に1.00mol/L の過酸化水ま H-O2水溶液を 10.0mL 加え,発生した酸素 O2 の物質量を60秒ごとに測定した結果を放 の表に示した。反応中の温度,水溶液の体積は一定として,下の各問いに答えよ。 時間(秒) 酸素の物質量(mol) 0|| 60 0|1.00×10-3|1.85×10-3|2.53×10-33.01×10-3|3.41×10-3|3.69×10-3 120 180 240 300 360 分解開始から60秒間の H:O2の平均分解速度は何mol/(L·秒)か。 くしたとき (2) HO2のモル濃度をa[mol/L], 反応時間をb秒としたとき, 表の結果についてa とbの関係を表すグラフ1, および60秒間ごとの平均分解速度をa[mol/(L·秒)], そ の間におけるH202濃度の単純平均値を 6[mol/L]としたときのaとbの関係を表す グラフ2に該当するものはそれぞれどれか。次の(ア)~(オ)から選べ。 ok(L (ア) MOSE (イ) a4om (ウ) (オ) (エ) の素二ト さ s0+ンS a。 a。 a (THo) こそれ を少 反 0 0 b る0 6 (3) 反応速度定数は反応温度や触媒の存在で変化するが,反応物の濃度には依存しな いことから、反応速度定数をグラフ2から求めることができる。今回の実験結果から、 0 6 b 0~60秒間における反応速度定数を有効数字2桁で求めよ。 (東京理科大 改)

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有機化学の、構造決定とかの問題です。 過去問なのですが、解説がなくて…お願いします!

M.次の文を読み、問|31 35|に答えよ。 分子式CioH」O,で表される化合物Aは、不斉炭素原子を1つもち、環状構携造をもたないことが わかっている。この化合物Aを用いて以下の実験を行った。 化合物Aを水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解し、反応終了後、希塩酸で酸性にす ると、化合物Bと化合物Cの混合物が得られた。化合物Cは不斉炭素原子を1つもつこ 実験1 とがわかった。 実験2 化合物Bと化合物Cの混合物をジエチルエーテルに溶解した後、分液ろうとに移した。そ こに炭酸水素ナトリウム水溶液を加え,よくふり混ぜた後,。静置した。エーテル層と水 層を分離した後,エーテル層を濃縮すると、化合物Bが得られた。一方,水層に希塩酸 を加えて強酸性にした後、これをジエチルエーテルで抽出し、このエーテル層を濃縮し たところ,化合物Cが得られた。 実験3 化合物C10.0mgを完全燃焼させると、水7.20mg.二酸化炭素 22.0mgが生成した。 実験4 化合物Bを硫酸酸性二クロム酸カリウム水溶液を用いて穏やかな条件で酸化すると、 化合物Dが得られ,化合物Dは銀鏡反応を示した。 実験5 化合物Bを白金触媒の存在下で水素と反応させたところ,分子量が化合物Bより2だけ 増加した化合物Eが生成した。また, 化合物Bを臭素と反応させたところ,臭素の色 が消失し、化合物Fが生成した。化合物Eおよび化合物Fともに,不斉炭素原子を1つ もつことがわかった。 31 実験2に関する記述の正誤について、最も適切な組合せはどれか。 a 2回の抽出操作の際, どちらもジエチルエーテルの代わりにエタノールを用いてもよい。 b 下線部Oにおいて, エーテル層は水層よりも下にある。 エーテル層と水層を分離する実験装置は,図中のウである。 C ア イ ウ 図 a C 中 正 2つ 正 3つ 正 4 誤 5 正 C6つ 誤 つ C8つ 誤 32 化合物Bの分子式として、最も適切なものはどれか。 中 CgHgO 5p CH」oO 2p CHgO 3 CH0 中 CH0 p CoHO 2 CoHo0 C8 CoH0 C6 CH20 33 実験4までの条件を満たす化合物Bの構造異性体の数として, 最も適切なものはどれか。なお、 化合物Bも数に含め, シス-トランス異性体(幾何異性体)は考慮しないこととし, エノール (二重結合をつくる炭素原子の1つにヒドロキシ基が結合しているアルコール)は含めないもの とする。 55 6 中5 3 4 2p 3 中2 p 10 8 9 28 6 7 c|正誤 正正 誤誤 正誤 b正正規 誤 正規 誤 正

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有機化学 構造決定 (4)から解き方がわかりません。教えて下さい。 宜しくお願いします。

3、 HO- NO2 (HON Ho-C)-NH2 ro-) CaHaND。 2+2-111. ら 6 -cMs 1 マレ2 炭素, 水素, 酸素からなる化合物 A~D は同じ分子式を有し, ベンゼン環を1つもつエステルである。 1 以下の文章(1)~5)を読んで間1~7に答えよ。 必要があれば次の原子量を用いよ。 H=1, C=12, 0=16 (1) のエステルAを2.05mgとり,酸素気流中で完全燃焼させたところ, 二酸化炭素5.50mgと水1.35mg が得られた。 (2) エステル Aに希塩酸を加えて加熱し, 加水分解を行った。反応液が冷えてから, エーテルで数回抽出 した。エーテル層を合わせ, 穏やかに加熱してエーテルを注意深く蒸発させると,1価のカルボン酸EE 天文ノールが得られた。 @純粋なEを816mgとり,水に溶解した後に0.10mol/L の水酸化ナトリウム水 溶液で適定すると,中和するまでに60mL を必要とした。 Eを過マンガン酸カリウムで酸化すると化合物 Fが得られ, Fを加熱すると分子内で脱水反応が起こり, 化合物Gが得られた。 (3) エステルBに水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱し,加水分解を行った。反応液を冷やし, エーテ ルで抽出すると, エーテル層から不斉炭素原子をもつ化合物Hが得られた。OHに濃硫酸を加えて加熱す ると脱水反応が進行して炭素-炭素二重結合が生成し, 3種類の異性体が得られた。 (4) エステルCに過剰の水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱した後,反応液を冷やし, エーテルで抽出 を試みたが,エーテル層からは何も得られなかった。そこで, 水層に二酸化炭素を十分に通じた後にエー テルで抽出すると, エーテル層から化合物Iが得られた。@Iに塩化鉄(Ⅲ)水溶液を加えると紫色に呈色 した。Iに臭素を反応させたところ, 反応の初期段階で生成する,ベンゼン環に直接結合した水素原子が 1つだけ臭素原子に置き換わった化合物は1種類のみであり, 異性体は存在しなかった。さらに反応を読 けると, Iのベンゼン環の水素原子はすべて臭素原子に置き換わり,同じ置換基が隣り合わない構造を有 する6置換ベンゼンJが得られた。一方, ©水層に塩酸を加えて弱酸性にし,その一部を取ってアンモニ ア性硝酸銀水溶液を加えると銀が析出した。 -CHO (5) エステルDに希塩酸を加えて加熱し, 加水分解を行った後, 反応液を冷やしてからエーテルで抽出す ると,エーテル層から不斉炭素原子をもつカルボン酸Kが得られた。 問1 下線部のの結果から, Aの組成式を求めよ。計算過程も示せ。 問2 下線部のの結果から, Eの分子量を求めよ。計算過程も示せ。 問3 (1)および(2)の結果から, Aの分子式を求めよ。 考え方も示せ。 問4 下線部ので得られた異性体の構造式をすべて示せ。 問5 下線部のの結果から, Iが有する構造上の特徴を簡潔に説明せよ。 E (>F 市> G -し世 -DH 下線部ので,弱酸性にした水層に含まれる有機化合物の名称を答えよ。 問7 エステル A~D の構造式を示せ。 また, 不斉炭素原子の右上に*印をつけよ。 問6 奈良女子大学

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3が違うことはわかるのですが、他はなぜ違うのかわからないです。また答えが4になる理由も教えてほしいです🙏🏻

2159 思考力 酸の濃度 約 0.1 mol/Lの1価の弱酸HAの水溶液 Xがある。この水溶液Xのモル 度を正確に求めるため,次の2つの実験計画を立てた。 主験I 10.0mL の水溶液 Xをコニカルビーカーにとり, 指示薬としてフェノールフタレイン溶液 を加え,撹押しながらビュレットで0.100 mol/L の水酸化ナトリウム水溶液を加えていく。コニ カルビーカーの溶液がうすい赤色になって消えなくなったところを中和点とし, 水酸化ナトリ ウム水溶液の滴下量を調べる。 実験II まず,水溶液Xの pHを pH計で測定する。 次に, 1.00 mol/L の HA の水溶液 5.00mLを コニカルビーカーにとり, 撹拝しながらビュレットで純水を加えていく。PHの変化を測定し, 水溶液XのPH と等しくなったときの純水の滴下量を調べる。 実際に実験してみると,一方の実験結果はばらつきが大きく, 正確に濃度を求めることができなかっ た。正確に求められなかった実験はI, Ⅱのどちらか。また, 正確に濃度を求められなかったのはなぜ か。実験と理由の組合せとして最も適当なものを, 次の①~⑤のうちから一つ選べ。(16 東京理科大改) 実験 理由 指示薬の変色域が,中性から離れているから。 求める滴下量付近での pH の変化が激しいから。 弱酸を強塩基で滴定しているから。 求める滴下量付近での pH の変化がゆるやかだから。 純水を加えても pH は変化しないから。 0 の I I I の II II

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