C5H10(アルケン)の過マンガン酸カリウム酸化による区別についての問題 難易度☆☆☆(5段階表示) - 質問解決D.B.(データベース)

C5H10(アルケン)の過マンガン酸カリウム酸化による区別についての問題 難易度☆☆☆(5段階表示)

問題文全文(内容文):
アルケンを硫酸酸性の$KMnO_4$ 水溶液で酸化すると, $C=C$結合が完全に切れて$C=O$結合をもつ分子が2つ生成する。
下図に代表的な反応例を示したように、$R^1~R^4$がアルキル基か水素かによって生成する化合物が異なってくる。
例えば、$R^1~R^4$がアルキル基の場合はケトンを生成する(図1)。
$R^1~R^3$ がアルキル基で$R^4$が$H$の場合はケトンとアルデヒドが生成する。
アルデヒドはさらに酸化されてカルボン酸となる(図2)。
$R^1$と$R^2$がアルキル基で$R^3$と$R^4$が$H$の場合はケトンとホルムアルデヒドが生成する。
ホルムアルデヒドはさらに酸化されてギ酸を経て二酸化炭素と水が生成する(図3)。

A, B, C, D は、すべて同一の分子式 $C_5H_{10}$で表されるアルケンである。
Aのみシスートランス異 性体をもつ化合物である。
A~Dの構造決定のために、以下の実験1,2を行った。

実験1 A~D各$1mol$ を含む混合液に白金触媒存在下,水素を作用させると、
直鎖状のアルカン と枝分かれのあるアルカンが$2mol$ずつ生成した。

実験2 硫酸酸性下,A~Dのそれぞれを$KMnO_4$ 水溶液で酸化すると、
Aからは2種類のカルボン酸、
Bからはカルボン酸、二酸化炭素と水、
Cからはケトン、二酸化炭素と水,
Dからはケトンとカルボン酸が生成した。

問1 実験1で生成した直鎖状および枝分かれ状のアルカンの構造式をそれぞれ書きなさい。
問2 実験2の反応でAから生成するカルボン酸の構造式を2種類とも書きなさい。
問3 赤褐色の臭素水に化合物Bを加えると、その溶液は脱色した。この反応の生成物の構造式 を書きなさい。
ただし、鏡像異性体は考慮しなくて良い。
問4 化合物C,Dの構造式を書きなさい。
※図は動画内参照
単元: #化学#有機#脂肪族炭化水素#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):
アルケンを硫酸酸性の$KMnO_4$ 水溶液で酸化すると, $C=C$結合が完全に切れて$C=O$結合をもつ分子が2つ生成する。
下図に代表的な反応例を示したように、$R^1~R^4$がアルキル基か水素かによって生成する化合物が異なってくる。
例えば、$R^1~R^4$がアルキル基の場合はケトンを生成する(図1)。
$R^1~R^3$ がアルキル基で$R^4$が$H$の場合はケトンとアルデヒドが生成する。
アルデヒドはさらに酸化されてカルボン酸となる(図2)。
$R^1$と$R^2$がアルキル基で$R^3$と$R^4$が$H$の場合はケトンとホルムアルデヒドが生成する。
ホルムアルデヒドはさらに酸化されてギ酸を経て二酸化炭素と水が生成する(図3)。

A, B, C, D は、すべて同一の分子式 $C_5H_{10}$で表されるアルケンである。
Aのみシスートランス異 性体をもつ化合物である。
A~Dの構造決定のために、以下の実験1,2を行った。

実験1 A~D各$1mol$ を含む混合液に白金触媒存在下,水素を作用させると、
直鎖状のアルカン と枝分かれのあるアルカンが$2mol$ずつ生成した。

実験2 硫酸酸性下,A~Dのそれぞれを$KMnO_4$ 水溶液で酸化すると、
Aからは2種類のカルボン酸、
Bからはカルボン酸、二酸化炭素と水、
Cからはケトン、二酸化炭素と水,
Dからはケトンとカルボン酸が生成した。

問1 実験1で生成した直鎖状および枝分かれ状のアルカンの構造式をそれぞれ書きなさい。
問2 実験2の反応でAから生成するカルボン酸の構造式を2種類とも書きなさい。
問3 赤褐色の臭素水に化合物Bを加えると、その溶液は脱色した。この反応の生成物の構造式 を書きなさい。
ただし、鏡像異性体は考慮しなくて良い。
問4 化合物C,Dの構造式を書きなさい。
※図は動画内参照
投稿日:2023.04.16

<関連動画>

2024追試第4問 問4b ステアリン酸単分子膜

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単元: #化学#化学基礎2ー物質の変化#大学入試過去問(化学)#中和と塩#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):
b シクロヘキサンに溶かしたステアリン
酸$\ce{CH3 (CH2)16COOH}$(分子量$284$) を水面に滴下すると、
溶液が水面上に広がる。
シクロヘキサンが十分に揮発すると、図2に示すように、
ステアリン酸分子は親水性のカルボキシ基を水 中に向け、
疎水性の炭化水素基を空気側に向けた状態で単分子膜を形成する。

濃度$0.568\,\rm{g/L}$のステアリン酸のシクロヘキサン溶液$0.100\,\rm{mL}$を水面に 滴下した、シクロヘキサンが十分に揮発した後、
単分子膜の面積は$252\rm{cm^2} $であった。
ステアリン酸分子が水面をすき間なく覆っているとすると、ステ アリン酸1分子が水面上で占める面積の平均値は何$\rm{cm^2}$か。
最も適当な数 値を、後の①~⑥のうちから一つ選べ。
ただし、アボガドロ定数を $6.0 \times 10^{23}\,\rm{/mol}$とする。
①$2.1 \times 10^{-15}$
②$2.3 \times 10^{-15}$
③$2.4 \times 10^{-15}$
④$4.2 \times 10^{-15}$
⑤$6.8 \times 10^{-15}$
⑥$7.6 \times 10^{-15}$
※図は動画内参照
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【化学】合金③ 入試直前用!合金は語呂で覚えよう!

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単元: #化学#無機#典型金属元素の単体と化合物#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):
入試直前や定期試験直前用。
青銅(ブロンズ)とはんだの覚え方を語呂合わせで紹介!
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【日本最速解答速報】2024年明治薬科大学薬学部薬学科(6年制)公募制推薦 化学解答速報+かなり丁寧に詳細解説 前編(問1~問10)【化学のタカシー】

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単元: #化学#大学入試過去問(化学)#理科(高校生)#大学入試解答速報#化学#明治薬科大学#明治薬科大学
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
後編はこちら
https://youtu.be/1AiASKTCXNQ

こちらの動画は、2023年11月18日(土)に実施された、2024年明治薬科大学薬学部薬学科(6年制)公募制推薦の化学解答速報です。

大学の正解発表ではなく、あくまで当チャンネルの講師が独自に解説をしているものですので、万が一内容に間違いがございましたらご容赦ください。

解説者は理数個別指導学院宮崎校の化学のタカシー先生です。
https://www.youtube.com/playlist?list=PLdLgDY469Qr5qi7Un9JtVHCpSK5u3W5lZ
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【共通テスト・定期試験前の最終チェック!!】無機化学よく出る色を確認!!〔現役講師解説、高校化学、化学基礎、2023年度版〕

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単元: #化学#大学入試過去問(化学)#共通テスト#理科(高校生)
指導講師: 3rd School
問題文全文(内容文):
共通テスト直前!無機化学で直前にチェックするべき内容をまとめています!
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共通テスト(旧センター試験)過去問解説 化学 2016年追試 第6問 問3 理想気体と実在気体

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単元: #化学#化学理論#大学入試過去問(化学)#気体の性質#共通テスト#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):
理想気体と実在気体に関する記述として下線部に誤りを含むものを、次の ①~⑤のうちから一つ選べ。

① 理想気体では、物質量と温度が一定であれば、圧力を変化させても圧力と 体積の積は変化しない。
② 理想気体では、体積一定のまま温度を下げると圧力は単調に減少する。
③ 理想気体では、気体分子自身の体積はないものと仮定している。
④ 実在気体は、常圧では温度が低いほど理想気体に近いふるまいをする。
⑤ 実在気体であるアンモニア$1mol$の体積が、標準状態において$22.4L$より小さいのは、アンモニア分子間に分子間力がはたらいているためである。
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