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化学 高校生

問3で1:4になるのは何故ですか?

問1 第1章 理論化学 §3 物質の変化 §3-4 酸化還元反応 酸化剤:I2+2e- → 2I... ① 還元剤: 2S2032-S,O2 +2e- ①+② : I2 +2S2O32-2I+SO2- I2+2Na2S2O32I+SO2+4Na+ I2+2Na2S2O32NaI+Na2SO 問2 D 問3 *** H+S+HS+nS ふ 1-2-1 こ Iを還元剤として用いて、 酸化剤である MnO(OH)。 に固定されたO2を定量するヨウ素) 還元滴定である。 2Mn(OH)2 +02→2MnO (OH)2) MnO(OH)2 +21 +4H+ → Mn2+ +₁₂+3H₂O I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2SO より、(O2の物質量): (Na2S203 の物質量) =1:4である。よって、 DO × 10-3 [g/L] 32.0 [g/mol] H+¥600+HS+10 -×100×10-[L]×4=0.0250[mol/L]×3.85×10-[L] VigA類・ BAS+10 ∴. DO =7.70mg/L Zn-Zn +20 |Comment ・酸化還元滴定によってDO を求めるこの方法をウインクラー法という。 (イ)の水酸化マンガン(II) Mn(OH)2が酸素 O2 を固定する反応は酸化還元反応である。 TM10- 酸化剤: O2 +4e→202- ・③ (02-イオンの形成) 還元剤 : Mn2+ → M →Mn+ +2e-… (塩基性条件下) 千丁中都木 金 ③ + ④ × 2:2Mn2+ +02 → 2Mn4 + + 202- 2Mn(OH)2+02→2Mn4+ +202 +40H <<<<IA<gM<g\<69< ∴.2Mn(OH)2 +O2 →2MnO (OH)2 ・(ウ)のヨウ素遊離反応は酸化還元反応である。 酸化剤: MnO (OH)2 +4H + + 2e → Mn2+ +3H2O ... ⑤ (酸性条件下) では H 還元剤: 121-1 +2 ...6 ⑤ + ⑥より、 MnO(OH)2 +2I- +4H+ → Mn2+ + I +3H2O ただし、(イ),(ウ)の反応式は問題に与えられるため、暗記は不要である。 0129

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なぜシュウ酸水和物を使っているのに、計算するときは、2H2Oがついてないただのシュウ酸で計算しているのですか

海液 発展例題13 酸化還元滴定 080 ◆問題 189・190 ② 0.252gのシュウ酸の結晶 (COOH)2・2H2O を水に溶かして 調製し、その中から 25.0mLを正確にとり, 希硫酸で酸性にした。 これを温めながら 濃度不明の過マンガン酸カリウム水溶液を少量ずつ加えていくと, 20.0mL加えたと ころで,反応が完了した。 正確に100mL の溶液を ① (E) MnO4+8H++5e¯ → Mn2+ +4H2O (COOH)2 ← 2CO2+2H+ +2e- (1) 下線部 ①,②の操作で用いられる器具の名称を記せ。 (2)下線部③で,反応がちょうど完了した点をどのように決めるか。 考え方 この過マンガン酸カリウム水溶液の濃度は何mol/L か。 解答 .oer (2) (COOH)2が残っている 間は, MnO Mn2+ とな るため、ほぼ無色になる。 (3) 滴定の終点では,次の 関係が成り立つ。 (1) ① メスフラスコ ② ホールピペット (2) 滴下した過マンガン酸カリウム水溶液の赤紫色が, 消え ずに残る点を終点とする。 (3) 1mol の MnO4-は5molの電子を受け取り, 1molの (COOH)2 は2mol の電子を放出する。 KMnO4 水溶液の濃度 を c[mol/L] とすると, (COOH)22H2O=126g/molから, 酸化剤が受け取った電子の 物質量=還元剤が放出した 電子の物質量 20.0 c [mol/L]× -L×5=- 20.225.0 molx -×2 1000 126100 c=1.00×10-2mol/L 例題 解説動画 103

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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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この問題の⑸の解き方を教えてください

1. 分子式 C5H10 で表される化合物 Aがある。 実験1~実験5を読み, 問いに答えよ。 H=1.0,C=12.0, 0=16.0, Br=80.0 〔実験 1] 化合物 A に水を付加させると,不斉炭素原子をもつ主生成物 B と不斉炭素原 子をもたない副生成物Cが得られた。 化合物 B, Cいずれも金属ナトリウムと反応し て水素を発生した。 〔実験2] 化合物 Aを臭素水に加えたところ, 臭素水の赤褐色が消えた。 [実験3] 化合物 Bをニクロム酸カリウムの希硫酸酸性溶液と反応させると,化合物 D が得られた。 化合物Dにヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を加えて温めると,黄色 沈殿が生じた。 〔実験4] 化合物 Cをニクロム酸カリウムの希硫酸酸性溶液と反応させると,化合物 E が得られた。 化合物Eにヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を加えて温めても黄色沈殿 は生じなかったが,フェーリング液を加えて加熱すると,赤色沈殿を生じた。 化合物 Eをさらにニクロム酸カリウムの希硫酸酸性溶液と反応させると,分子式 CH10O2で 表される化合物 F が生成した。 [実験 5] 化合物Cに濃硫酸を加え、170℃で加熱すると化合物 Aが得られた。一方, 化合物 B に濃硫酸を加え, 170℃で加熱すると,主生成物 Gとともに副生成物とし て化合物 A が得られた。 化合物Gは,化合物 Aと同じ分子量をもち,シス トランス 異性体は存在しなかった。 (1) 分子式が CH10 で表される化合物には,何種類の異性体が存在するか。ただし,環 状異性体およびシス トランス異性体を除く。 ]種類 (2)実験2について, 臭素 4.00 g と過不足なく反応する化合物 Aの質量[g] を求め、有 効数字3桁で答えよ。 [ ]g (3)以下の化合物 (ア)~ (カ) のうち, (i), (ii) のそれぞれにあてはまる化合物をすべて選 び記号で記せ。 ただし, 同じ化合物を二度選んでもよい。 (i) ヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を加えて温めても,黄色沈殿を生じない化合物。 (ii) フェーリング液を加えて加熱すると, 赤色沈殿を生じる化合物。[ (ア) アセトン [ ] ] (イ) ホルムアルデヒド (ウ) アセトアルデヒド (エ) メタノール (オ) 2-プロパノール (カ) 2-ブタノール (4) 化合物Fの酸性についての記述として誤っているものを, 以下の (ア)~(エ) から一 つ選び、記号で記せ。 (ア) フェノールより強い。 (イ) 塩酸より弱い。 ( ) (ウ) 炭酸水より弱い。 (エ) ベンゼンスルホン酸より弱い。 (5) 化合物 A~G の構造式を簡略化して記せ。

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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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