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高校2年生　今やるべきことを科目ごとに説明

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理論化学第20回　気体の計算問題　途中で液体が生じるケース

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【高校化学】有機化学の構造決定・計算問題まとめ動画です
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1⃣
幾何異性体(シスートランス異性体)が存在する化合物として正しいものを、次の分子式①～⑤のうちから一つ選べ。

①$C_{2}HCI_{3}$
②$C_{2}H_{2}CI_{2}$
③$C_{2}H_{2}CI_{4}$
④$C_{2}H_{3}CI$
⑤$C_{2}H_{3}CI_{3}$

2⃣
分子式が$C_{10}H_{n}O$で表される不飽和結合をもつ直鎖状のアルコールAを定質量取り、十分な量のナトリウムと反応させたところ、0.125molの水素が発生した。
また、同じ質量のAに、触媒を用いて水素を完全に付加させたところ、0.500molの水素が消費された。
このとき、Aの分子式中のnの値として最も適当な数値を、次の①～⑤のうちから一つ選べ。

①14
②16
③18
④20
⑤22

3⃣
分子式が$C_{5}H_{10}O_{2]$のエステルAを加水分解すると、還元作用を示すカルボン酸BとともにアルコールCが得られた。
Cの構造異性体であるアルコールは、C自身を含めていくつ存在するか。
正しい数を、次の①～⑥のうちから一つ選べ。

①1
②2
③3
④4
⑤5
⑥6

4⃣化合物Aは、ブタンと塩素の混合気体に光をあてて得られた生成物の一つであり、ブタン分子の水素原子1個以上が同数の塩素原子で置換された構造をもつ。
ある量の化合物Aを完全燃焼させたところ、二酸化炭素が352mg、水が126mg生成した。
化合物Aは1分子あたり何個の塩素原子をもつか。
正しい数を、次の①～⑥のうちから一つ選べ。
ただし、化合物Aのすべての炭素と水素は、それぞれ二酸化炭素と水になるものとする。

①1
②2
③3
④4
⑤5
⑥6

5⃣
次の化合物は植物精油の成分の一つである。
この構造式で示される化合物には幾何異性体はいくつあるか。
下の①～⑧のうちから一つ選べ。

①幾何異性体は存在しない
②2
③3
④4
⑤5
⑥6
⑦7
⑧8

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スチレン-ブタジエンゴム50gに，触媒の存在下で水素を反応させたところ，水素0.70molを消費した。反応はブタジエン部分の二重結合だけで起こり，そのすべての二重結合で反応が生じたとすると，このスチレン-ブタジエンゴムのスチレンと1,3-ブタジエンの物質量の比はいくらか。
スチレンを1molとしたとき，1,3-ブタジエンは何molになるかを整数で示せ。
分子量：スチレン 104, ブタジエン 54

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ある2価の酸$H_2A$は、水溶液中では式(2)と(3)で表されるように二段階で電離する。
(2)$H_2A→H^{+}+HA{-}$
(3)$HA^{-}⇄H^{+}+A^{2-}$

式(2)に示した一段落目の反応は$H_2A$は$H^{+}$と$HA^{-}$に完全に電離し、式(3)に示した二段落目の反応では電離平衛状態になる。
式(3)の反応の平衛定数$K$は次の式(4)で表される。
(4)$\displaystyle \frac{〔H^{+}〕〔A^{2-}〕}{〔HA^{-}〕}$

$H_2A$水溶液のモル濃度$c$、二段階目の反応における$HA{-}$の電離度$a$としたとき。$K$を表す式として最も適当なものを、次の①～④のうちから一つ選べ。

①$\displaystyle \frac{ca^2}{1-a}$ ②$\displaystyle \frac{ca(1+a)}{1-a}$ ③$\displaystyle \frac{ca^2}{1+a}$ ④$\displaystyle \frac{ca(1+2a)}{1+a}$