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化学基礎
イオン結晶、金属結晶、分子結晶、共有結合の結晶の見分け方について解説します。

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青山学院大学2020年度大問3 チャプター4
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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銅とアルミニウムのみを含む混合物Aがある。
銅とアルミニウムの物質量の比を求めるために、Aの質量を変えて、次の実験Iおよび実験Ⅱを同温・ 同圧のもとで行った。

実験Ⅰ 希塩酸をAに加えると、次の反応によりアルミニウムのみがすべて溶けた。
この反応で発生した水素の体積を求めた。

$2AI + 6HCI → 2AICI_3 + 3H_2$

実験Ⅱ 実験Ⅰで反応せずに残った銅をろ過により、濃硝酸を加えると、次の反応により銅がすべて溶けた。
この反応で発生した二酸化窒素の体積を求めた。

$Cu + 4HNO_3 → Cu(NO_3)_2 + 2 NO_2 + 2 H_2O$

これらの実験に用いたAの質量と、発生した気体の体積の関係は、図1のようになった。
Aに含まれる銅との物質量$ [mol]$の比(銅:アルミニウム)
として最も適当なものを、下の①～⑥のうちから一つ選べ。
①$1:1$ ②$1:2$ ③$1:3$ ④$2:1$ ⑤$2:3$ ⑥$3:1$
※図は動画内参照

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次の組み合わせのうち, 互いに溶け合うものを3つ選べ。
(ア) ヨウ素とヘキサン　(イ)塩化ナトリウムとヘキサン　(ウ)ヨウ素と水
(エ) スクロースと水　(オ) 塩化水素と水　(カ) 水とヘキサン

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同素体と同位体、化学的性質と物理的性質の違いについて解説動画です