共通テスト(旧センター試験)過去問解説 化学 2015年 第3問 問6 金属の反応 - 質問解決D.B.(データベース)

共通テスト(旧センター試験)過去問解説 化学 2015年 第3問 問6 金属の反応

問題文全文(内容文):
銅線をしっかりと巻き付けた鉄くぎをシャーレAに入れ、
細い亜鉛板をしっかりと巻き付けた鉄くぎをシャーレBに入れた。
次に、$K_3 [Fe(CN)_6]$とフェノールフタレイン溶液を溶かした温かい寒天水溶液をシャーレA、Bに注いだ。
数時間たつと、シャーレA、Bでそれぞれ色の変化が観察された(図2、 図3)。
なお、寒天は、色の変化を見やすくするために入れてあり、反応には影響しない。

これらの結果に関する次の問い(a・b)に答えよ。

a シャーレAで色が青と赤に変化したのは、何が生じたことによるものか。
その組合せとして最も適当なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。
※表は動画内参照


b シャーレBで色が変化した部分は何色になったか。
最も適当なものを、 次の①~⑤のうちから一つ選べ。

①赤 ②青 ③黄 ④黒 ⑤ 緑
単元: #化学#無機#遷移元素の単体と化合物#理科(高校生)
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
銅線をしっかりと巻き付けた鉄くぎをシャーレAに入れ、
細い亜鉛板をしっかりと巻き付けた鉄くぎをシャーレBに入れた。
次に、$K_3 [Fe(CN)_6]$とフェノールフタレイン溶液を溶かした温かい寒天水溶液をシャーレA、Bに注いだ。
数時間たつと、シャーレA、Bでそれぞれ色の変化が観察された(図2、 図3)。
なお、寒天は、色の変化を見やすくするために入れてあり、反応には影響しない。

これらの結果に関する次の問い(a・b)に答えよ。

a シャーレAで色が青と赤に変化したのは、何が生じたことによるものか。
その組合せとして最も適当なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。
※表は動画内参照


b シャーレBで色が変化した部分は何色になったか。
最も適当なものを、 次の①~⑤のうちから一つ選べ。

①赤 ②青 ③黄 ④黒 ⑤ 緑
投稿日:2023.06.20

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②4.00g/Lの水溶液のpH
それぞれどうなるか。以下の選択肢から選びなさい。(変更前のNaOHの式量は40)
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化合物A、B、CおよびDは水素、炭素、酸素、窒素原子のみからなる分子量300以下の化合物であり、すべて8員環の構造を持つ。
化合物A、Bは窒素原子を1つ含み、互いに異性体の関係にある。また、化合物C、Dは窒素原子2つを含み、互いに異性体の関係にある。
79.5 mgの化合物Aを完全燃焼させたところ、二酸化炭素205mgと水27.0mgを生じた。同様に59.5mgの化合物Cからは二酸化炭素154mgと水22.5mgを生じた。
化合物A~Dの溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて加水分解を進めると、化合物E、F、G、HおよびIのような有機化合物もしくはナトリウム塩が得られた。なお、それぞれの反応生成物はAからはEとF、BからはGとH、CからはHとI、DからはEのみとなっていた。

Aを加水分解して得られた反応液に希塩酸を加えて酸性にし、ジエチルエーテルで抽出を行うと、エーテル層から化合物Fを得ることができた。
同様の操作をBの反応液に行うと、エーテル層から化合物Hを得ることができた。

化合物Eに塩酸と亜硝酸ナトリウムを加え反応させ、その後加温すると化合物Fが生成した。また、化合物Hを加熱すると脱水反応が進行した。
A~Dの構造式をかけ
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生じた二酸化炭素は17.6mg ,水は7.20mgであった。
また,この化合物の分子量は別の測定から60であった。
(1)この化合物の組成式と分子式を求めよ。
(2)この化合物がカルボキシ基をもつとき,考えられる構造式を記せ。
(3)この化合物がエステル結合をもつとき,考えられる構造式を記せ。
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