【化学】構造決定演習 青山学院大学2020年度大問3 チャプター3 - 質問解決D.B.(データベース)

【化学】構造決定演習 青山学院大学2020年度大問3 チャプター3

問題文全文(内容文):
青山学院大学2020年度大問3 チャプター3
問2 以下の文を読み、設問(1)と(2)の答えを解答欄に記入せよ。ただし、原子量はH1.0、C12.0、O16.0とする。

炭素、水素、酸素よりなる分子量230のエステルDがある。Dには不斉炭素原子が存在した。元素分析によるDの成分元素の質量組成は炭素62.6%、水素9.6%であった。水酸化ナトリウム水溶液を用いて、Dを完全に加水分解した。この水溶液にエーテルを加えて抽出を行った。エーテル層から化合物Eと化合物Fが得られた。EはFの構造異性体であった。水槽を希塩酸によって、中和した後、再度エーテルを加えて抽出すると、エーテル層からは弱酸性の化合物Gが得られた。1㏖のEを完全燃焼させて、二酸化炭素と水にするのに必要な酸素は6㏖であった。Eの分子内脱水反応により化合物Hが得られた。Fの分子内脱水反応からもHが得られた。Eの酸化により化合物Iが得られたが、Fは酸化されなかった。Iをフェーリング液に加えて加熱すると赤色沈殿を生じた。
(1) Dの分子式を記せ。

(2) D~Iの構造式を示せ。
チャプター:

0:00 オープニング
0:45 解説スタート
1:22 問題文の読み取り
1:54 情報のまとめから類推
3:38 ここが大事!!(勝負の分かれ目①)
4:48 Eについて考える
6:00 ここが大事!!(勝負の分かれ目②) 分子式の決定
7:01 E、Fについて考える
7:42 ここが大事!!(勝負の分かれ目③)
8:24 Fの決定。そしてEも!?
9:10 Iの決定!

単元: #化学#大学入試過去問(化学)#理科(高校生)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
青山学院大学2020年度大問3 チャプター3
問2 以下の文を読み、設問(1)と(2)の答えを解答欄に記入せよ。ただし、原子量はH1.0、C12.0、O16.0とする。

炭素、水素、酸素よりなる分子量230のエステルDがある。Dには不斉炭素原子が存在した。元素分析によるDの成分元素の質量組成は炭素62.6%、水素9.6%であった。水酸化ナトリウム水溶液を用いて、Dを完全に加水分解した。この水溶液にエーテルを加えて抽出を行った。エーテル層から化合物Eと化合物Fが得られた。EはFの構造異性体であった。水槽を希塩酸によって、中和した後、再度エーテルを加えて抽出すると、エーテル層からは弱酸性の化合物Gが得られた。1㏖のEを完全燃焼させて、二酸化炭素と水にするのに必要な酸素は6㏖であった。Eの分子内脱水反応により化合物Hが得られた。Fの分子内脱水反応からもHが得られた。Eの酸化により化合物Iが得られたが、Fは酸化されなかった。Iをフェーリング液に加えて加熱すると赤色沈殿を生じた。
(1) Dの分子式を記せ。

(2) D~Iの構造式を示せ。
投稿日:2021.07.02

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単元: #化学#有機#大学入試過去問(化学)#有機化合物の特徴と構造#理科(高校生)#慶應義塾大学
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
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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気体$X$と気体$Y$から気体$Z$が生成する反応は可逆反応であり、次の式(3)で 表される。
$X+bY⇄cZ$
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係数$a$と$b$の比$\displaystyle \frac{a}{b}$として最も適当な数値を、次の①~⑦のうちから一つ選べ。
①$0.50$
②$0.67$
③$0.75$
④$1.0$
⑤$1.3$
⑥$1.5$
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問題文全文(内容文):
◎鉄と硫黄の反応について、次の実験(1)、(2)、(3)を順に行った。

(1)2本の試験管A、Bに、
それぞれ鉄の粉末4.2gと硫黄の粉末3.0gをよく混合した粉末を入れた。
試験管Bを、図のように脱脂綿でゆるく栓をして加熱すると、
混合した粉末の一部が赤くなった。
反応が始まったところで加熱をやめても反応は進み、試験管の中に黒い物質が残った。
その後、十分に冷ましたところ、
試験管Bの内壁には黄色の物質が付いていることが確認できた。

(2)試験管Aの粉末と試験管Bの黒い物質に、
それぞれ試験管の外側から磁石を近づけたところ、
磁石が引きつけられるようすに違いがみられた。

(3)試験管Aの粉末と試験管Bの黒い物質を、それぞれ別の試験管に少量とり、
それぞれにうすい塩酸を加えたところ、 ともに気体が発生した。
試験管Bの黒い物質から発生した気体は特有のにおいがした。

①実験(1)で起きた化学変化を、化学反応式で書きなさい。

②実験(2)で、磁石が強く引きつけられたのは試験管A、Bのどちらか、
記号で書きなさい。

③ 実験(3)で試験管Bから発生した気体の名前を書きなさい。
また、この気体のにおいのかぎ方を簡単に書きなさい。

④実験(1)の後、試験管Bで反応せずに残った硫黄は何gか。
ただし、鉄と硫黄は7:4の質量の比で反応し、
鉄はすべて反応したものとする。

図は動画内参照
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