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物理・化学の質問に答える動画です

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化学基礎 教科書の解説
〔電子式と構造式〕

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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。

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炭化カルシウム（カーバイド）に水を加えると，気体Aが発生する。気体Aは三重結合をもつために反応性が高い。ニッケルNiを触媒に用いて，気体Aに水素を付加させると，化合物Bを経てエタンが生成する。また，気体Aを赤熱した鉄に触れさせると。３分子が重合して化合物Cが生成する。
（１）化合物A,B,Cの物質名を記し，下線部①，②の変化を化学反応式で記せ。
下線部①の反応において，０℃，1,013Pa×１０⁵Paで５．６Lの化合物Aを得るために必要な純度８５％の炭化カルシウムは何ｇか。有効数字２桁で答えよ。
（３）メタン，エチレン，アセチレンをそれぞれ区別するには，どのような方法を用いればよいか。使用する試薬，生じる現象，その反応名などを示して説明せよ。

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次の実験について、問いに答えなさい。

<実験1>
$I$質量パーセント濃度が5%の塩化ナトリウム水溶液を20ｇつくった。
$II$ 鉄粉と活性炭を1つのビーカーにとり、混ぜた後に、
$I$でつくった塩化ナトリウム水溶液を数滴たらし、
ガラス棒でよくかき混ぜたところ温度が上がった。

<実験2>
水酸化バリウムと塩化アンモニウムを1つのビーカーにとり、
ガラス棒でよくかき混ぜたところ温度が下がった。

<実験3>
図のように、うすい硫酸$H₂SO₄$をビーカーに20gとり、
うすい水酸化バリウム $Ba(OH)_2$水溶液 20gを加えてよくかき混ぜたところ、
白くにごり、ビーカー内の物質の温度が15.9℃から17.3℃に上がった。

①実験1の$I$でつくった塩化ナトリウム水溶液20gにとけている塩化ナトリウムは何gか、
求めなさい。

②実験2で温度が下がるのは、$\boxed{A}$エネルギーが化学エネルギーに変換された
$\boxed{B}$反応であるからである。A、Bに入る言葉をそれぞれ書きなさい。

③実験3で起こった化学変化について、次の化学反応式を完成させなさい。

$H_2 SO_4 + Ba(OH)_2→\Box$

④実験3でビーカー内の物質40gの温度上昇に使われた熱量は何$J$か、
小数第1位を四捨五入し、整数で求めなさい。
ただし、ビーカー内でかき混ぜた物質1gの温度を1℃上げるのに必要な熱量は$4.2J$とする。

図は動画内参照