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2021年度慶應義塾大学薬学部問4(2) チャプター2
化合物Aは、水素原子、炭素原子、酸素原子のみから構成され、ベンゼン環を2個含む分子量500以下のエステルである。0.846gの化合物Aを完全燃焼すると、二酸化炭素2.51gと水0.594gを生じた。化合物Aに水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱し加水分解すると、化合物Bのナトリウム塩と化合物Cが生成した。化合物Bを過マンガン酸カリウムで酸化すると化合物Dが生成した。化合物Dと化合物Eを次々と縮合重合させると、高分子化合物Fが得られ、これは繊維として衣料品に用いられる他、樹脂としてペットボトルの原料となる。
一方、化合物Cに濃硫酸を加え170°Cで加熱したところ、化合物Cおよびその構造異性体H、Iが生成した。化合物Hと化合物Iはシスートランス異性体の関係にあり、化合物 Hはシス形、化合物Iはトランス形である。化合物Cをオゾン分解したところ、化合物Jと化合物Kが得られた。また、化合物 Hをオゾン分解したところ、ベンズアルデヒドと化合物Lが得られた。化合物Jと化合物Lはフェーリング液を還元し赤色沈澱を生成した。化合物Kはフェーリング液を還元しなかったが、ヨードホルム反応は陽性だった。なお、オゾン分解の反応経路を図1に示す。
問2 化合物D、E、Kの化合物名を解答用紙に書きなさい。

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1,3-ブタジエンとアクリロニトリルの共重合により，平均分子量が53000の共重合体であるアクリロニトリルーブタジエンゴム(通称NBR)が得られた。NBRは石油ホースなどに用いられる。この共重合体の元素分析を行ったところ，成分元素である窒素原子の質量％は11.9％であった。
(1)共重合体中のアクリロニトリルに由来する成分の含有量の質量％を計算せよ。答えは有効数字2桁で書け。
(2)共重合体の1分子中に含まれるブタジエン単位の平均の数(個)を計算せよ。答えは有効数字2桁とし，2.1×10³のように書け。

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アルミニウムの製法・反応の解説動画

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$5.0×10^{-2} \,\rm{mol/L}$のアンモニア水の$\rm{pH}$が$11.0$であった。
水のイオン積 $K_w$ を$1.0 \times 10^{14} \,(\rm{mol/L})^2$ としたとき、次の問いに答えなさい。
$5.0 \times 1.0^{-2}\,\rm{mol/L}$のアンモニア水$150\,\rm{mL}$ に塩化アンモニウム(ア) $\rm{g}$を加えてよく混ぜ、さらに水を加えて全量を$500\,\rm{mL}$にしたところ、この水溶液の$\rm{pH}$は$10.0$であった。
(ア)はいくらか。
最も近い数値を$a～f$から選びなさい。
ただし、塩化アンモニウムの式量は$53.5$とする。
$a 1.8 x10 ^{-2}$
$b 2.7 x10 ^{-2}$
$c 5.4 x 10^{-2}$
$d 6.0 x 10^{-2}$
$e 7.5 x 10^{-2}$
$f 8.0 x 10^{-2}$

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電離平衡の状態にある弱酸$HA$の水溶液では、$HA$の電離度は$1$より十分小さく、また水素イオンのモル濃度 $[H^+]$と$HA$から電離して生じた$A^-$のモル濃度$[A^-]$は等しいと考えることができる。
$HA$の電離定数$K$を

$K_a=\displaystyle \frac{[H^+][A^-]}{[HA]}=10^{-x}mol/L$

と表すとき、$0.10mol/L$の$HA$水溶液について、と$pH$の関係を示すグラフとして最も適当なものを、次ページの①～⑥のうちから一つ選べ。
※グラフは動画内参照