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化学 高校生

問4をどのように考えて答えを求めたら良いのかわからないです。教えて頂けると助かります。よろしくお願いします。

次の文章を読み,以下の問いに答えなさい。ただし,原子量はH=1.0,C=12.0,O=16.0 とする。 炭素と水素からなる化合物 A, B, Cは互いに構造異性体の関係にある。 ①化合物 A,B,Cそれぞれ について, 5.0 × 10-mol を完全に燃焼させたところ、発生した水の質量は 36.0 mg,二酸化炭素の質 量は88.0mgであった。 化合物AおよびBに水を付加させると,化合物Dが共通して得られた。 化合 物Cに水を付加させると化合物Eが得られた。 また,化合物Eは酸化剤と反応しなかった。 化合物 A, B,C を (注) オゾン分解すると,化合物Aからは化合物F 化合物Bからは化合物 G と H. 化合物 Cか らは化合物GとIが得られた。 化合物Fは、工業的には触媒を用いたエチレンの酸化により製造され る。一方,化合物Iは,酢酸カルシウムを乾留することによって得られる。 (注) オゾン分解とはアルケンをオゾンと反応させた後, 亜鉛で還元することにより, 二重結合が開 裂してカルボニル化合物が生成する反応である。 R、 CR" C=C 03 R. _c = 0 + O=CR' R" R R Zn R R' R, R' R", R''' は, 水素原子あるいはアルキル基 問1 下線部① に関して 化合物 A, B, C の分子式を求めなさい。 問2 化合物 A 〜I の構造式をかきなさい。 ただし, 立体異性体は考慮しなくてよい。 問3 化合物 A~I のうち, ヨードホルム反応と銀鏡反応の両方に陽性を示すすべての化合物を記号で 答えなさい。 問4 下線部②に関して、 化合物Fは下記の三つの反応を組み合わせて合成されている。 各化学反応式 について, ao にあてはまる適切な係数を答えなさい。 係数が1の場合には1とかきなさい。 ま た,化合物 F を生成するこれら三つの反応を一つの化学反応式にまとめてかきなさい。 aH2C=CH2 + 6H2O + cPdCl2→dF +e HCl + fPd 実 ドホルム gPd + hCuCl2 → iPdCl2 + jCuCl k CuCl + IHCI + mO2 → nCuCl2 + 0H2O (千葉大)

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化学 高校生

(4)、(5)が分かりません。答えは教えてもらいました。解説を知りたいです。

1. 容器中の反応 [2001 千葉大」 次の文章を読み, 下の問い (1)~(5) に答えよ。 下図に示すような容量 4.15lの球形の密閉された容器があり, 内部には水素と酸素の混 合気体が充てんしてある。 混合気体中の水素と酸素の物質量の比は,1対2である。 外部 からニクロム線が挿入してあり、スイッチを入れることにより, 電流が流れるようになっ ている。内部の混合気体の全圧力は 9.0 x 104 Pa, 温度は27℃である。 ただし, 気体は 理想気体としてふるまうとする。 反応によって, 容器の容量は変化しないものとする。 また,気体定数を8.3×10°L・Pa/(K・mol) とする。 (1) 「混合気体の全圧はその各 成分気体の分圧の和に等し 「い。」 この関係を示す法則 名(または原理名)をかけ。 バギー(カ圧の法則] (2)この反応容器内の混合気 体の全質量は何gか。 ただ し、解答は有効数字2けた まで求めよ。 〔33〕g 温度センサー 圧力計 温度計 スイッチ10 ニクロム線 GGGG 電池 ―容量 4.15 Lの球状 密閉容器 水素と酸素の混合気体 メスシリンダー (3) スイッチを入れたところ, ニクロム線が赤熱して, 容 器中の水素が爆発的に完全燃焼した。 容器内に残る酸素の量は何molか。 ただし, 解 答は有効数字2けたまで求めよ。 [0.075] mol (4)(3)の反応後, メスシリンダー部を冷却して, 容器内のすべての水をメスシリンダー 部に凝縮させた。続いて,この容器全体(メスシリンダー部を含む)を温めて,内部の温 度を42℃にあげたところ, メスシリンダー部分の水の量は0.72cm まで減った。 42℃における飽和水蒸気圧は何 Paか。 ただし, 容器内は水蒸気が飽和した状態であ り,液体として存在する水の体積や水に溶ける酸素の量は無視できるとする。 また, 水の密度は 1.00kg/cm3であるとする。 なお, 解答は有効数字2けたまで求めよ。 [63×10 ]Pa 気液平衡のときのエ (5)さらに,容器全体を加熱し、容器内部の温度を77℃にあげた。 その温度での容器内 の混合気体の全圧力は何 Pa か。 ただし, 77℃における飽和水蒸気圧は, 3.9 x 10 Paであり,水は気液平衡の状態にあるとする。 なお, 解答は有効数字2けた まで求めよ。 [ 88×10] Pa

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化学 高校生

(7)の問題が何を言いたいのかよく分からないのですが、「収率は必ずしも多くない」の部分って収率が3%とかほとんどない事があるという話ですか? (出典:化学の新演習 256)

17 芳香族化合物 256 <エステルの合成実験> ★ 次の文章を読み、下記の問いに答えよ。 200mLの乾いた丸底フラスコにサリチル酸 16.3g,エタノ ール40mLを加え,さらに濃硫酸3mLを徐々に冷却しなが ら少しずつ加えた。 沸騰石を入れたのち, コルク栓で還流冷却 器を取りつけ, 湯浴上でおだやかに1時間加熱還流した。 反応液を室温まで冷却後、分液ろうとに移し, b水70mLと ジエチルエーテル40mLを加え、よく振り混ぜたのち静置し、 下層液を除去した。 次に, 分液ろうとに残った液体に。飽和炭 酸水素ナトリウム水溶液30mL を加え,気体が発生するので注 意しながら振り混ぜた後,静置し,下層液を除去した。 この液 体は捨てずにビーカーにすべて集め、ここへ希塩酸を十分に加 えたところ、白い固体が生成した。この固体をよく乾燥し,そ の質量を測定したところ2.5gであった。 CO 147 還流冷却器 沸騰石 湯浴 分液ろうとに残った液体に50%塩化カルシウム水溶液を加えてよく振りまぜた後 静置し,下層液を除去した。 分液ろうとに残った液体に飽和食塩水30mLを加えてよく振り混ぜた後静置し,下 層液を除去した。 分液ろうとに残った液体を三角フラスコに移し,無水硫酸ナトリ ウムの固体を少量加え,一晩放置したのち, 固体をろ別した。 液を枝付きフラスコに入れ, まず水浴上で,g 液体が留出しなくなるまで加熱し た。 残った液体は沸点が高いので, 実験装置の一部を取り替えたのち, 沸点220~ 224℃で蒸留することにより, 芳香のある目的の化合物A10.5gを得た。 (1) 生成物Aの構造式と名称を書け。 HORA SE (2) 下線部aで,濃硫酸を加える目的は何か。 希硫酸ではなぜ不適当なのか。 (3) 反応液の加熱に,直接丸底フラスコを加熱せずに, 湯浴を用いるのはなぜか。 (4) サリチル酸よりもエタノールを過剰に加えて反応させる理由を述べよ。 (5) この実験で使用した還流冷却器の働きについて述べよ。 (6) 化合物A の生成量は, 反応式から期待される理論量の何%にあたるか。 (7) (6)で計算した収率は必ずしも多くない原因として考えられることを簡単に記せ。 (8) 下線部cで起こった反応を、化学反応式で示せ。 (9) 下線部cで,飽和炭酸水素ナトリウム水溶液の代わりに10%水酸化ナトリウム水 溶液を用いたとしたら,どんな不都合があるのかを説明せよ。 00) 下線部b,c,d,e,fの操作は,それぞれ何の目的で行うのか。 下線部gで留出してくる液体は何か。 その示性式で示せ。 図2 下線部hでは,どのようなことを行う必要があるのか。 (千葉大改) 3 生成した有機化合物が固体物質の場合, 純物質であるか否かはどのように調べた らよいか。 その実験法の概略と純物質である場合に予想される結果を述べよ。

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