【この一本でバッチリ!!】反応速度を変える条件〔現役講師解説、高校化学、化学基礎、2023年度版〕 - 質問解決D.B.(データベース)

【この一本でバッチリ!!】反応速度を変える条件〔現役講師解説、高校化学、化学基礎、2023年度版〕

問題文全文(内容文):
反応速度
反応速度を変える条件について解説します。

1.0mol/L過酸化水素水10mLに少量の塩化鉄(III)水溶液を加えると、過酸化水素が分解して酸素が発生した。
また、過酸化水素の濃度は、反応開始から2分後に0.64mol/Lになった。
この間の過酸化水素の分解速度は何mol/(L・s)か。
また、酸素の発生速度は何mol/sか。
単元: #化学#化学理論#化学反応の速さ#理科(高校生)
指導講師: 3rd School
問題文全文(内容文):
反応速度
反応速度を変える条件について解説します。

1.0mol/L過酸化水素水10mLに少量の塩化鉄(III)水溶液を加えると、過酸化水素が分解して酸素が発生した。
また、過酸化水素の濃度は、反応開始から2分後に0.64mol/Lになった。
この間の過酸化水素の分解速度は何mol/(L・s)か。
また、酸素の発生速度は何mol/sか。
投稿日:2023.11.09

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問題文全文(内容文):
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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
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