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理科 中学生

連投失礼します。 解き方がわからないので、解説お願いします🙏🏻 反応遅いときあるんですけど、 放置してるわけじゃないので回答を消さないでもらえると助かります🙇🏻

6 Kさんたちは、水にとけた物質の質量を調べる実験を行いました。 これに関する先生との会話文を読んで、 次の問いに答えなさい。 なお、 資料は、それぞれの水の温度において、塩化ナトリウムとミョウバンがそれぞ れ100gの水にとける最大の質量 (溶解度) を示しています。 また、 ある温度において、物質が水にとける 最大の質量は、水の質量に比例します。 図1 塩化ナトリウム 15.0g ミョウバン 15.0 g Kさん: 図1のように、30℃の水50gが入った2つのビーカーを用意し、 ビーカーIは塩化ナトリウム150g を、 ビーカーⅡはミョウバン 15.0gを入れてかき混ぜました。 ビーカーIには、とけ残りはな くすべてとけましたが、ビーカーⅡには、とけ残りがありました。 先生:そうですね。 物質の種類と水の温度によって、一定量の水にとける 物質の最大の質量が決まっています。 資料をみると、水の温度が高い ほうがとける量が多くなっていることがわかります。とけ残りがない ように水溶液をつくるために、 水溶液を加熱してみましょう。 Lさん:はい。ビーカーⅠ,Ⅱを加熱し、水溶液の温度を60℃にしたところ、ビーカーIの塩化ナトリウム だけでなく、 ビーカーⅡのミョウバンもすべてとけました。 50g ビーカーⅠ 水 50g ピーカーⅡ 先生:そうですね。 それでは、60℃に加熱したビーカーI, Ⅱを水が入った容器の中にそれぞれ入れて、水 溶液を20℃まで徐々に冷やし、水溶液のようすを観察してみましょう。 Kさん:はい。aビーカーⅡを40℃まで冷やすと、 ミョウバンの結晶が出てい ました。 20℃まで冷やすと、さらに多くの結晶が出ていました。 20℃まで冷やしたビーカーⅡの中の、 b ミョウバンの結晶が混ざった ミョウバン水溶液を図2のようにろ過したところ、ミョウバンの結晶と c3液にわけることができました。 先生:そうですね。 このように、物質を一度に水にとかし、水溶液を冷やして 再び結晶としてとり出す操作を × といいます。 Lさん:はい。 一方で、 ビーカーIを20℃まで冷やしても、 塩化ナトリウムの 結晶が出てきませんでした。 図2 ガラス棒 ミョウバンの 結晶が混ざっ たミョウバン ・水溶液 紙 ろうと ・ピーカー ・ろうと台 ・ろ液 先生:そのとおりです。 ビーカーⅡのミョウバン水溶液とは異なり、ビーカーⅠの塩化ナトリウム水溶液を 20℃まで冷やしても塩化ナトリウムの結晶をとり出すことはできない理由は、 y からです。 し かし、塩化ナトリウム水溶液を Z ことによって結晶をとり出すことができます。 資料 水の温度[℃] 10 20 30 40 50 60 100gの水にとける塩化ナトリウムの質量[g] 35.7 35.8 36.1 36.3 36.7 37.1 100gの水にとけるミョウバンの質量[g] 7.6 11.4 16.6 23.8 36.4 57.4

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化学 高校生

Dはなぜフマル酸マレイン酸と推測できるのですか?

思考 HO 314. 芳香族化合物の構造推定■次の文を読み, 下の各問いに答えよ。 HO 分子式が C18H1604 である芳香族化合物Aを酸性条件下でおだやかに加水分解したと ころ,3種類の化合物 (B, C, D)が得られた。 BとCは同じ分子式をもち, ともにベ ンゼン環を含んでいた。 また, Dは水溶性の化合物であり、 その組成式は CHO (原子数 の比CHO=1:1:1)であった。 これらの化合物を用いて以下の実験を行った。 実験1: 化合物B (108mg) を完全燃焼させると, 308mgの二酸化炭素と72mgの水が得 られた。 実験2: 化合物B を塩化鉄(Ⅲ) 水溶液と反応させると, 青色を呈した。 一方, 化合物 C を塩化鉄(Ⅲ) 水溶液に加えても, 呈色しなかった。 実験3: 化合物Bを過マンガン酸カリウム水溶液で酸化すると,サリチル酸が得られた。 実験4: 化合物D (116mg) を160℃に加熱すると, 18mgの水が発生するとともに五員環 構造を含む化合物Eが98mg得られた。 (1) 化合物BCの構造式を記せ。 (2) 加水分解後にBとCは混合物として得られる。 BとCを, 分液ろうとを使って確 実に分離するには水層に何を加えればよいか,物質名を記せ。 (3) 化合物 A,D,Eの構造式を記せ。 (20 大阪大改)

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化学 高校生

操作2と操作3は逆でもいいのですか?

発展例題28 芳香族化合物の置換基の配向性 ものがある。 一般に,オルト位 o-やパラ位カーで置換反応をおこしやすい官能基をもつ物質には次の 問題308 CI NH2 OH (オルト・パラ配向性) アニリン クロロベンゼン フェノール 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) ニトロベンゼン 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。 CI 操作 1 操作2 操作3 化合物 A 化合物 B ・NH2 ベンゼン m-クロロアニリン (木) 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。 ③鉄を触媒にして塩素を反応させる。 ④ 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 |解答 DOE 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) ニトロ化 ⑥ 還元 ( 操作 1 操作 2 操作3 ニトロ化 NO2 塩素化 ~NO2 還元 -NH2 操作 1: ⑤ 操作 2: ③ 操作36

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