1分で解いてほしい化学計算問題 (54) 鉄の純度 - 質問解決D.B.(データベース)

1分で解いてほしい化学計算問題 (54) 鉄の純度

問題文全文(内容文):
[2022年 愛知学院大学]
不純物を含む鉄$1.5\,\rm{g}$を塩素に完全に溶かす。
塩化鉄(Ⅱ)$\ce{FeCl2}$を生じ、$0\,{\rm{℃}}, 1.013\times 10^5\,\rm{Pa} $で
$0.56\,\rm{L}$の水素が生じた。
鉄の純度(質量百分率)は何%ですか。
有効数字2桁で答えなさい。
ただし、不純物は反応に関与しないものとする。
($\ce{Fe}~ 56$ 気体のモル体積 $22.4\,\rm{L/mol}$ )
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指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
[2022年 愛知学院大学]
不純物を含む鉄$1.5\,\rm{g}$を塩素に完全に溶かす。
塩化鉄(Ⅱ)$\ce{FeCl2}$を生じ、$0\,{\rm{℃}}, 1.013\times 10^5\,\rm{Pa} $で
$0.56\,\rm{L}$の水素が生じた。
鉄の純度(質量百分率)は何%ですか。
有効数字2桁で答えなさい。
ただし、不純物は反応に関与しないものとする。
($\ce{Fe}~ 56$ 気体のモル体積 $22.4\,\rm{L/mol}$ )
投稿日:2024.04.18

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原子量 $H = 1 Pd = 106$ アボガドロ定数$6.0×10^{23}/mol$
金属パラジウム $Pd$の結晶は面心立方格子からなり、
それを 水素気流中で加熱したのち冷却すると、
結晶格子の隙間に 水素原子($H$原子)が取り込まれる。
これを水素の吸蔵という。
ただし、パラジウム結晶の単位格子の$1$辺は$4.0×10{-8}cm$ とし、水素原子は次の図の●のすべての位置に入るものとする。

水素を含まない金属パラジウム結晶の密度$(g/cm^3)$はどれか。
最も近い値を選べ。
①$10$
②$11$
③$12$
④$13$
⑤$14$
⑥$15$
⑦$16$
⑧$17$

パラジウムが水素を吸蔵するとき、結晶の体積が$20%$増加する。
水素吸蔵後の結晶の密度は水素吸蔵前の密度の何倍か。
①$0.52$
②$0.58$
③$0.68$
④$0.79$
⑤$0.84$
※図は動画内参照
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分子式C₆H₁₂で表される有機化合物A、B、C、Dがある。
A~Dをオゾン分解したところいずれも反応を起こし、Aからは1種類のE、BからはEとFが得られた。
Fに水酸化ナトリウム水溶液中でヨウ素を反応させたところ黄色沈殿が生じた。
またCはイソプロピル基を持ち、光を照射すると異性化が起こった。

一方、Dは不斉炭素原子を1つだけ持つ。

【問1】A~Dの構造式を書け。
   ただし幾何異性体が存在する場合、トランス型で示せ。

【問2】Dに臭素を反応して得られる化合物には、光学異性体を含めていくつ異性体が存在するか。

【おまけ】Aに臭素を反応させたときの異性体。
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