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物理・化学の質問に答える動画です

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化学基礎　2022年度版
同素体について解説します。

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化合物A、B、CおよびDは水素、炭素、酸素、窒素原子のみからなる分子量300以下の化合物であり、すべて8員環の構造を持つ。
化合物A、Bは窒素原子を１つ含み、互いに異性体の関係にある。また、化合物C、Dは窒素原子２つを含み、互いに異性体の関係にある。
79.5 mgの化合物Aを完全燃焼させたところ、二酸化炭素205mgと水27.0mgを生じた。同様に59.5mgの化合物Cからは二酸化炭素154mgと水22.5mgを生じた。
化合物A～Dの溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて加水分解を進めると、化合物E、F、G、HおよびIのような有機化合物もしくはナトリウム塩が得られた。なお、それぞれの反応生成物はAからはEとF、BからはGとH、CからはHとI、DからはEのみとなっていた。

Aを加水分解して得られた反応液に希塩酸を加えて酸性にし、ジエチルエーテルで抽出を行うと、エーテル層から化合物Fを得ることができた。
同様の操作をBの反応液に行うと、エーテル層から化合物Hを得ることができた。

化合物Eに塩酸と亜硝酸ナトリウムを加え反応させ、その後加温すると化合物Fが生成した。また、化合物Hを加熱すると脱水反応が進行した。
A～Dの構造式をかけ

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図1に示すように、試験管に濃硫酸を入れて加熱しながら、そこに銅線を注意深く浸したところ、刺激臭のある気体$A$が発生した。
濃硫酸は徐々に着色し、しばらくすると試験管の底に白色の固体$B$が沈殿した。
固体$B$を取り出し水に溶かすと、その溶液は青色となった。
この実験で発生した気体と生成した固体$B$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。

① 気体$A$は、下方置換で捕集できる。
② 硫化水素の水溶液に気体$A$を通じると、硫黄が析出する。
③ ヨウ素を溶かしたヨウ化カリウム水溶液に気体$A$を通じると、ヨウ素の色が消える。
④ 気体$A$を水に溶かした水溶液は、中性を示す。
⑤ 固体$$Bは、硫酸銅(II)の無水物(無水塩)である。
※図は動画内参照

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無機化学
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