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【化学】キサントプロテイン反応

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2022：東北大入試（改題）　問1～5

炭素，水素，酸素のみからなる芳香族化合物A１molを水酸化ナトリウム水溶液で
完全に加水分解し希塩酸酸性にしたところ，化合物B，C,Dが１molずつ得られた。
CとDは炭素，水素，酸素からなる分子量150以下の共通の分子式を持つ物質で
200mgを完全燃焼させると，ＣＯ₂528mg，Ｈ₂Ｏ216mgのみが生じた。
Ｃはヨードホルム反応陽性であり，Ｄは陰性であった。また，ＣとＤはどちらも
金属ナトリウムと反応し水素を発生した。
Ｃには不斉炭素原子が２つあり，水素を付加させ分子量が2.0増えたEが生成する。
Ｃに濃硫酸を作用させると，分子量が18減った化合物が得られた。
Ｄは炭素原子5個以上から成る環状構造をもち，酸化させて得られた分子量がＤから
2.0減った化合物Ｆは銀鏡反応を示した。

問1　Cの分子式を求めよ
問2　ヨードホルム反応が反応する構造をケトン，もしくはアルデヒドとなる１種と
　　　アルコールの１種類をそれぞれ示せ
問3　Cの構造式を書け
問4　Cを濃硫酸で処理した物資の候補を全て書け
問5　Dの構造式を書け

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(問題抜粋)$\sqrt{ 2 }=1.41,\sqrt{ 3 }=1.73,\sqrt{ 5 }=2.24,\sqrt{ 7 }=2.65$とする。
硫酸バリウムの溶解度積は$25℃$の条件で$1.00 \times 10^{-10}(mol/L)^2$であり、
極めて水に溶けにくい。

$1.00L$の水に$1.00 \times 10^{-4}mol$の硫酸バリウムを加えて飽和水溶液を調製し、
さらに$1.00 \times 10^{-5}mol$の硫酸を加え、$25℃$の条件で十分な時間をおいた場合、
溶存するバリウムイオンの濃度は何$mol/L$か。
有効数字2桁で答えなさい。
ただし、硫酸バリウム、 硫酸アンモニウムを加えたことによる溶液の体積変化は無視できるものとし、加えた硫酸はすべて電離したものとする。

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ブリキとトタンの表面に傷を付けて鉄を露出させ、それぞれの傷の部分に、以下の溶液を滴下した。
溶液A：
塩化ナトリウム水溶液にヘキサシアニド鉄(Ⅲ)酸カリウム水溶液を加えた溶液

溶液B：
塩化ナトリウム水溶液にフェノールフタレイン溶液を加えた溶液
それぞれどうなったか。
(あ)～(お)から選んで記号で答えよ。
(あ)赤色に変化した
(い)黄褐色に変化した
(う)濃青色に変化した
(え)黒色に変化した
(お)変化しなかった
※図は動画内参照

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酸化アルミニウムAl₂O₃を原料とした融解塩電解(溶融塩電解)によるアルミニウムAlの製造は，図1のような装置で行われ，陽極の炭素Cは次の反応のいずれかにより酸化される。

C + O²⁻ → CO + 2e⁻
C + 2O²⁻ → CO₂ + 4e⁻

陽極で発生した気体が，CO 14 kgとCO₂ 66 kgの混合気体のとき，陰極側に生成した金属Alの質量は何kgか。最も適当な数値を，下の①～⑥のうちから一つ選べ。ただし，酸化アルミニウムを融解させるために添加された氷晶石の質量は変化せず，反応した酸化アルミニウムに含まれる酸素は，すべて陽極の炭素の酸化に使用されたものとする。

①　18
②　27
③　32
④　45
⑤　54
⑥　63