共通テスト(旧センター試験)過去問解説 化学 2017追試第4問 問5 芳香族化合物の分離 - 質問解決D.B.(データベース)

共通テスト(旧センター試験)過去問解説 化学 2017追試第4問 問5 芳香族化合物の分離

問題文全文(内容文):
a 3種の混合物(アニリン・安息香酸・フェノール)のジエチルエーテル溶液 について、操作I~IIIを行ったとき、下層D・上層E・下層Fに主に含まれている 化合物をそれぞれ答えなさい。

操作Ⅰ 分液漏斗に混合物のジエチルエーテル溶液と水酸化ナトリウム水溶液 を入れ、よく振り混ぜた後、しばらく静置すると、上層Aと下層Bに分かれた。
次に、上層Aを残し下層Bを取り出した。

操作Ⅱ 操作Ⅰで上層Aを残した分液漏斗に十分な量の塩酸を加え、よく振り混ぜた後、しばらく静置すると、上層Cと下層Dに分かれた。

操作Ⅲ 操作Ⅰで取り出した下層Bに塩酸を加え、よくかき混ぜた後、弱酸性になったことを確認した。
次いで十分な量の$NaHCO_2$ 水溶液を加え、よくかき混ぜた後、分液漏斗に入れた。
次にジエチルエーテルを加え、よく振り混ぜた後、しばらく静置すると、上層Eと下層Fに分かれた。
※図は動画内参照

b 操作Ⅰ~Ⅲで一つずつ分離できない組み合わせは?
参考:アニリン: 下層D フェノール: 上層E 安息香酸:下層F
① 安息香酸、トルエン、フェノール
② 安息香酸、サリチル酸、トルエン
③ アニリン、サリチル酸、トルエン
④ アニリン、サリチル酸、フェノール
⑤ アニリン、ニトロベンゼン、フェノール
⑥ アニリン、安息香酸、ニトロベンゼン
単元: #化学#有機#芳香族化合物#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):
a 3種の混合物(アニリン・安息香酸・フェノール)のジエチルエーテル溶液 について、操作I~IIIを行ったとき、下層D・上層E・下層Fに主に含まれている 化合物をそれぞれ答えなさい。

操作Ⅰ 分液漏斗に混合物のジエチルエーテル溶液と水酸化ナトリウム水溶液 を入れ、よく振り混ぜた後、しばらく静置すると、上層Aと下層Bに分かれた。
次に、上層Aを残し下層Bを取り出した。

操作Ⅱ 操作Ⅰで上層Aを残した分液漏斗に十分な量の塩酸を加え、よく振り混ぜた後、しばらく静置すると、上層Cと下層Dに分かれた。

操作Ⅲ 操作Ⅰで取り出した下層Bに塩酸を加え、よくかき混ぜた後、弱酸性になったことを確認した。
次いで十分な量の$NaHCO_2$ 水溶液を加え、よくかき混ぜた後、分液漏斗に入れた。
次にジエチルエーテルを加え、よく振り混ぜた後、しばらく静置すると、上層Eと下層Fに分かれた。
※図は動画内参照

b 操作Ⅰ~Ⅲで一つずつ分離できない組み合わせは?
参考:アニリン: 下層D フェノール: 上層E 安息香酸:下層F
① 安息香酸、トルエン、フェノール
② 安息香酸、サリチル酸、トルエン
③ アニリン、サリチル酸、トルエン
④ アニリン、サリチル酸、フェノール
⑤ アニリン、ニトロベンゼン、フェノール
⑥ アニリン、安息香酸、ニトロベンゼン
投稿日:2024.05.27

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図2に示すような装置を用い、大気圧が$1.013 × 10^5 Pa (= 760 mmHg)$のとき、
温度$25℃$で次に示す操作を行うと、ガラス管内の水銀柱の上部に空間 ができる。
この実験に関する記述として誤りを含むものを、
下の①~⑤のうちから一つ選べ。

操作a:
一端を閉じた全長$900mm$のガラス管に水銀を満たし、
容器内の水銀 に沈んでいるガラス管の長さが$50mm$となるように、
容器内の水銀面に対してガラス管を垂直に倒立させる。

① 操作aで、容器内の水銀に沈めるガラス管の長さを
$100mm$にするとガラス管内上部の空間の体積は減少する。
② 図2に示したガラス管の下端から上部の空間に少量のメタノールを入れる と水銀柱は低くなる。
③ 大気圧が下がると図2に示したガラス管内上部の空間の体積は減少する。
④ 操作aで、全長$700mm$のガラス管に変えると、
ガラス管内の上部に空間 は生じない。
⑤ 操作aで、全長$1200mm$のガラス管に変えると、
図2と同様にガラス管内の上部に空間が生じ、
水銀柱の高さは全長$900mm$の長さのガラス管を
用いた場合と同じになる。
※図は動画内参照
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