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化学 高校生

以下の問題の解き方を教えてください

2. 次の文章を読み, 問いに答えよ。 なお, (3) の構造式は例にならって記せ。 W- X (構造式の例) CH3-CH2C-C- -H COOH Z CY H- C- CH31 2CH2-OH WC Zが紙面上にあるとき, Xは紙面の 手前に, Yは紙面の向こう側にある。 る。 炭素, 水素,および酸素のみからなり,互いに異性体である酢酸エステルA~Lがあ (i) 化合物 A について元素分析を行った結果、 炭素 63.1%, 水素 8.8%であった。 H=1.0,C=12.0, 0=16.0 (ii) 1molの化合物 A 〜Kは触媒存在下, それぞれ1molの重水素分子と過不足な く反応するが,化合物Lは同条件下、重水素分子と反応しない。 Aから生じた反応 生成物の, A に対する質量増加率は3.5%であった。 なお, 重水素の相対質量は 2.0 とする。 (iii) A~K を適当な条件で加水分解すると, A~Eはアルコールを, F~Hはアルデヒ ドを, そして, I~Kはケトンを与える。 F~Kの加水分解では、途中に不安定なアル コール中間体を経て, アルデヒドまたはケトンに異性化するものとする。 (iv) B は不斉炭素原子を一個もつが, AおよびC~Lは不斉炭素原子をもたない。 (v)CとDは互いにシス−トランス異性体の関係にある。 同様に,F と G, 並びに」と Kもシス−トランス異性体の関係にある。 (vi) EとH を触媒存在下, 水素と反応させると、 同一生成物が得られる。 (vii) Lを加水分解して得られるアルコールを酸化するとケトンが得られる。 [問] (1) 化合物 A の組成式を求めよ。 (2) 化合物 A の分子式を示せ。 (3) 化合物 B には互いに鏡像の関係にある異性体がある。 それら2つの鏡像異性体の 構造式を示せ。 }{ (4) 化合物CとDのうち, トランス異性体の構造式を示せ。 (5) 化合物 Hの構造式を示せ。 [ (6) 化合物の構造式を示せ。 (7) 化合物 Lの構造式を示せ。

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化学 高校生

327の(2)教えてください🙇‍♀️

第酊章 物質の変化と平衡 [CH3COO-] [H+] [CH3COOH] Ka 2.7×10-5 C = V 0.030 = (ca)2 c(1-a) =0.030 =ca2 32 ca=0.030mol/Lx0.030=9.0×10 -4 mol/L /cka 引題 TH 圧力に保つと, N2O4 2NO2 の反応 次の記述のうちから,正しいものを る。 ている。 物質量 [mol] 2.0 1.5 1.0 (2) M (1) 0 H+HOOD HO(S) 化二窒素 N2O4を体積V[L]の容器に 入れると、二酸化窒素 NO2 を生じて次式のような平衡状態に達した。 このときの全圧 P[Pa], 四酸化二窒素の解離度をαとして,下の各問いに文字式で答えよ。 → N2O4(気) 2NO2(気) (1) 平衡状態における二酸化窒素の物質量は何molか。 (2)平衡時の四酸化二窒素の分圧は何 Pa か。 (3)この反応における平衡定数Kはいくらか, 単位もつけて示せ。 知識 326. 条件変化と平衡移動次の各反応が平衡状態にあるとき,( )に示す条件変化に よって,平衡はどちらに移動するか。 (ア) 左, (イ) 右, (ウ) 移動しないで答えよ。 (1) 302203 (2) N2+3H2←2NH3 (3) 2HI H2+I2 AH = +9kJ (4)2SO2+O22SO3 (5) NH3 + H2O NH4++ OH- 思考グラフ (酸素を加える) (圧力を小さくする) (加熱する) (触媒を加える) (塩化アンモニウムを加える) 327. 平衡移動の原理 ●次の可逆反応について,下の各問いに答えよ。 2SO2(気) +O2(気) △H=-198kJ 2SO3(気) (1) 温度・圧力と三酸化硫黄 SO3 の生成量との関係を表したグラフはどれか。 (ア) 高圧 80の生成量 SO3 低圧 (イ) SO3 -90の生成量 低圧 高圧 (ウ) 高圧 SO3 (エ) 低圧 SO3 温度 → 温度 → 9の生成量 低圧 ②温度→ 80の生成量 高圧 温度→ (2)この反応が全圧 a[Pa] で平衡状態にあるとき、温度一定のまま、容器の体積を半分 にすると、全圧はb [Pa] となった。 aとbの関係を正しく表した式はどれか。 0 (ア) 6 <a (イ) 6=a (ウ) a<b<2a 時間- (エ) 6=2a (オ) 6>2a 0.5 例題

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化学 高校生

化学基礎で酸化還元反応が分からないですどなたか分かりやすく教えてください ①なんで右辺がMn²⁺になるのか ②還元剤の求め方  なんで右辺が+4になるのか

問 例題 したのを読み、 (0) 体内) 10 6 希硫酸を十分に加えて強酸性にしたシュウ酸 (COOH), 水溶液に、 過マンガン酸カリウム KMnO 水溶液を加えたときの化学反応式を示せ。 [解説] (COOH)が還元剤 MnOが酸化剤です。 MnO』 が酸化剤として働いてM²+になるためには 強い酸性条件が必要なので、 希硫酸を十分に加えています。 この条件を硫酸酸性といいます。 イオン反応式 2MnO4 + 6H + 5(COOH)2→ 2Mn² + 8H2O + 10CO2 化学反応式として完成させる 左辺のMnO4は過マンガン酸カリウムKMnO Hは希硫酸H2SO4 の電離によるものなので、 を考慮します。 けとなるイオンを考慮 K”を2個、SOを3個加えます。 2MnO4 + +) 2K+ 6H+ 3SO42- +5 (COOH)2→2Mn2 +8H2O + 10COz 2KMnO4+3H2SO4 +5 (COOH)2- 2K+ 3SO- 2Mn2+ 2K + 8H2O +10CO2 SOSO-3個のSOを 手順1 半反応式を書く 2個と1個に分けます MnO →Mn2+ MnOg Mn2+ + 4H2O MnO + 8H+ 酸化剤: MnO4 + 8H+ + 5e→ Mn2+ +4H2O としてからe-で合わせます Mn2+ + 4H2O 化学反応式が完成しました。 右辺も価数に注意して、電離していないときの化学式にします。 ......(1) 化学反応式 還元剤: (COOH)2 → 2CO2 + 2H+ + 2e (2) 2KMnO4 +3H2SO4 +5 (COOH)2 → 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O + 10COz 手順2 イオン反応式 (p.204) をつくる 還元剤が出した電子の数と酸化剤が奪った電子の数は同じなので、 このようにして、化学反応式をつくることができます。 (1)と(2)を何倍かずつして電子の係数をそろえ、2つを足し合わせます。 2x (MnO4 + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O) + ) 5x ((COOH)2 ← ......(1) x2 → 2CO2 + 2H+ + 2e-) ...... (2) ×5 2MnO4- + X6H+ + 10 + 5 (COOH)2 6 →2Mn²+ + 8H2O + 10CO2 + 1 + 100 両辺でダブっているH*を消去すると、 イオン反応式が完成します。 H 07 酸化還元

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6]なぜエタノールだと分かるんですか? 脱水反応が起こるアルコールはエタノールだけなんですか?

<アルコールの構造決定2> ① 分子式 C4H100 で示される有機化合物には,A~Gの7つの構造異性体が存在する。 下の問いに答えよ。 (a) A~Dのそれぞれに金属ナトリウムを加えると反応して気体を発生するが,E,F, Gはいずれも金属ナトリウムと反応しない。 (b) A~D のそれぞれを二クロム酸カリウムの硫酸酸性水溶液に入れて温めると,A,Bは を生成したのち, さらに酸化されてカルボン酸になる。 同じ反応条件 でCはケトンへと酸化されるが, Dは酸化されにくい。 B, C, D, およびE は, 枝分かれのあるアルキル基をもつ。 (c) Cには不斉炭素原子がある。 エステル エステル化 (d) Aに酢酸と少量の硫酸 (触媒) を加えて加熱すると, 果実のような芳香をもつ化合物 と水とを生成する。CH3COOH(カルボン酸) ほうこう 脱水Gは,(e)1種類のアルコールに濃硫酸を加え, 130~140℃に加熱することにより合成 することができる。 (1) A~G の構造をそれぞれの違いがわかるように、 例にならって簡略化した構造式で 示せ。 CC (例) メタクリル酸の場合 *160 アルコール2つ 水とる 種類 上のアルコール →ca じ CH3 CH2=C-COOH (2) 下線部 (a) で発生する気体の名称を記せ。水景。 (3)(b)にあてはまる化合物の総称名を記せ。アルデヒド ✓エーテル結合 のこり③ + (4) 下線部 (c) で示されるような化合物には立体的な構造の違う1対の異性体が存在する。 このような異性体を何とよぶか。 (5) 下線部 (d) で示される反応を化学反応式で示せ。 (6) 下線部(e)のアルコールの名称を記せ。 (5)(H2CH2CH2 CH6OH + CH3 Cool CHICHICH CHOCOCH + H2O 肉アルコール 酢酸 エステル (カルボン酸) 10 エタノール 脱水反応が走る アルコールはエタノール のみ?

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4でシクロヘキサンが蒸発した後も加熱を続けるのはなぜですか? またこの実験の誤差を小さくする為の実験の条件や方法などはありますか?

1. 乾いた丸底フラスコ, アルミニウム箔, 輪ゴムの質量 (Wig) を測定する。 2.シクロヘキサン約4mLをフラスコに入れ, アルミニウム箔でふたをし, 輪ゴムで押さ える。アルミニウム箔にシャープペンシルで小さい穴を1ヶ所開ける。 3.1Lビーカーに沸騰石とお湯を入れ, 丸底フラスコを浸し、穏やかに加熱する。 ※丸底フラスコ全体がなるべく浸るように湯量を調節する。 4.シクロヘキサンが完全に蒸発した後, 火力を調節 して温度を一定に保ちつつ、さらに2分間加熱を 温度計 小さな穴をあ -けたアルミニ 続ける。このときの水温(℃) を測定する。 ※箔の穴から蒸気が出ていないこと確認 5. フラスコをビーカーから取り出し, 水で十分に冷 やす。 フラスコの外側の水を完全に拭き取り 室 温に戻す。 6. 室温に戻した後のフラスコの質量 (W2g) を測定 する。 ウムはく -沸騰水 (約800mL) シクロヘキサン このはいったフラ スコ 7. 使用した丸底フラスコを洗い, フラスコの口いっ ぱいまで水をいれ、その体積 (VmL) をメスシ リンダーで測定する。 1 L ・沸騰石 ビーカー 8. 実験室の気圧 (Ppa) を気圧計で測定する。

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有機化学 芳香族化合物の問題です 5と3を逆にしてはいけないのはわかりました。 3と6はどうして逆にしてはいけないのですか? 教えてくださいm(_ _)m

発展例題28 芳香族化合物の置換基の配向性 問題308 一般に,オルト位 o-やパラ位で置換反応をおこしやすい官能基をもつ物質には次の ものがある。 発 発図ル OH NH2 CI フェノール アニリン (オルト・パラ配向性) クロロベンゼン 一方 メタ位m-で置換反応をおこしやすい官能基をもつ物質には次のものがある。 NO2 −SO3H COOH ( メタ配向性) ベンゼン ベンゼンスルホン酸 安息香酸 このことを利用すれば,目的の化合物を効率よくつくることができる。 この情報をもとに, 除草剤の原料であるm-クロロアニリンを,次のようにベンゼンから 化合物 A, B を経て合成する実験を計画した。 操作1 操作2 操作3 化合物 A ← 化合物 B -NH2 ベンゼン -クロロアニリンロール 操作1~3として最も適当なものを,次の①~⑥のうちからそれぞれ1つずつ選べ。 ① 濃硫酸を加えて加熱する。 ② 固体の水酸化ナトリウムと混合して加熱融解する。 鉄を触媒にして塩素を反応させる。 光をあてて塩素を反応させる。 ⑤濃硫酸と濃硝酸を加えて加熱する。 ⑥スズと濃塩酸を加えて反応させたのち, 水酸化ナトリウム水溶液を加える。 考え方 アミノ基はニトロ基を還 元して生成するので,ニ トロ基とCIがメタ位 になる条件を考える。 ①~⑥の操作では次のよ うな変化がおこる。 ①スルホン化 ②アルカリ融解 クロロベンゼンは③の塩素化で生じる。 アミノ基はニトロ基を還元 すればよいので, ⑤のニトロ化を行ったのち, ⑥の還元をすればよい。 -CIはオルト・パラ配向性なので、塩素化をしたのちにニトロ化を 行うと,オルト位,パラ位に-NO2が入ってしまう。そこで、まず ベンゼンをニトロ化してニトロベンゼンとし、次に塩素化を行うと ニトロ基はメタ配向性なので, m-クロロニトロベンゼンが得られる。 これを還元すると,m-クロロアニリンとなる。 ③塩素化(置換) ④ 塩素化(付加) ⑤ ニトロ化 ⑥ 還元 184 FUNCI 操作 1 操作 2 操作3 ニトロ化 NH2 NO2 塩素化 NO2 還元 操作 1: ⑤ 操作 2: ③ 操作3:⑥ KITS (6) → はダメ?(エ) を 離 水な 水

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(4)番の解説がわからないです。教えて頂きたいです。

6 窒素と水素との混合気体を一定の条件の下で 適当な解媒を使って反応させると, 次の化学反 応式にしたがってアンモニアが生じる。 100 a N2 (g) + 3H2(g) 2NH3 (g) 積時 ここで, (g) は気体状態を表し、 またこの反 応は可逆反応である。 いま、窒素と水素を 1:3で混合した気体を1.0×10'Pa, 率ン 3.0x107 Paおよび6.0x107 Paの下でいろい 平衡時のアンモニア 平[] 80 60- 40- 201 0 ろな温度において反応させ, 平衡に達したとき のアンモニアの体積百分率を測定して図のよう な結果を得た。 200 300 400 500 600 700 温度(℃] (1) 図に示した曲線 a, b, cのうち, 6.0 × 107 Paの測定結果により得られた曲線はどれ か。 記号で答え、その理由を簡潔に記せ。 (2) この図からアンモニアの生成反応は発熱反応であるか, 吸熱反応であるかを答え よ。 また、 その理由を簡潔に記せ。 (3) 上記の化学反応を, 熱化学方程式で表せ。 ただしH-H, H-NおよびN=Nの結合 エネルギーは,それぞれ436kJ/mol,391kJ/mol および 942kJ/mol である。 (4)窒素と水素とを体積比1:3で混合した気体を, 1.0×107 Pa で, ある温度の下で平 衡状態に達成させ, 続いてこれを温度を変えないで 3.0 × 107 Paに圧縮すると, 混合 気体の密度(g/cm)はどうなるか。 下記の(ア)(イ), (ウ)のうちから該当するものを 選び記号で答え,その理由を簡潔に記せ。 (ウ)3倍より小さくなる (イ) 3倍より大きくなる (ア)3倍になる (5) アンモニアの合成には触媒が用いられる。 触媒の役割について簡潔に記せ。

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