高校化学「有機物」メタノール・プロパノールの反応�@

高校化学「有機物」メタノール・プロパノールの反応�@

■問題

アルコールＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、メタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、２−メチル−２−プロパノールのいずれかである。
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄをそれぞれ酸化したところ、ＡからはアルデヒドＥが、ＢからはケトンＦが、ＣからはアルデヒドＧが得られた。Ｄはほとんど酸化されなかった。
さらに、アルデヒドＥとＧは容易に酸化されて、それぞれカルボン酸ＨとＩになった。Ｉは銀鏡反応を示した。
ケトンＦは酢酸カルシウムを乾留することでも得られる。

(1) アルコールＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの物質名を答えよ。


この記事では(1)を解説します。


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■解答

アルコールは酸化されると、アルデヒドになったりケトンになったりしますね。酸化されにくいものもあります。
どういったアルコールがどれになるかを問う設問となっています。

酸化されると、

第１級アルコールはアルデヒドに、第２級アルコールはケトンになります。
第３級アルコールは酸化されにくいです。

与えられた化合物では、

メタノールと１−プロパノールが第１級アルコールで、
２−プロパノールが第２級アルコール、
２−メチル−２−プロパノールが第３級アルコールです。

この時点で、Ｂが２−プロパノール、Ｄが２−メチル−２−プロパノールであることが決まりますね。

第１級アルコールは２つあるので、その他の記述も確認してみます。

「アルデヒドＥ，Ｇはカルボン酸になった」「Ｉは銀鏡反応を示した」ということは、Ｉはカルボン酸なのに還元性もある。つまり、アルデヒドの性質も持っているということがわかります。

メタノールＣＨ₃ＯＨは、酸化されてホルムアルデヒドＨＣＨＯとなり、さらに酸化されてギ酸ＨＣＯＯＨになります。ギ酸はカルボン酸ですがアルデヒドの構造も持っているので銀鏡反応陽性です。
というわけで、最終的にＩになるもとの化合物Ｃがメタノールです。

そして残ったＡが１−プロパノールですね。

まとめると、

Ａ：１−プロパノール
Ｂ：２−プロパノール
Ｃ：メタノール
Ｄ：２−メチル−２−プロパノール

となります。


次の問題→Ｅ〜Ｉの化学式


◆関連項目
アルコール、ケトン、アルデヒド、カルボン酸
官能基の表
銀鏡反応
脂肪族炭化水素


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中学理科「天気、湿度等」まとめ

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◆用語・性質等
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乾湿温度計の表


◆問題
２５℃の空気１ｍ³中に１２．８ｇの水蒸気が含まれているときの湿度など
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台風や気団などの特徴

乾球は１５℃、湿球は１０℃を示したときの湿度
2024年茨城県立入試大問６(4)より
冬型の気圧配置のときの特徴
2024年茨城県立入試大問６(2)より
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本日配信のメルマガ。2024年共通テスト数学２Ｂ第１問[2]

本日配信のメルマガでは、2023年大学入学共通テスト数学２Ｂ第１問[2]を解説します。


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■　問題

2023年共通テスト数２Ｂより

第１問

[2]

　(1) ａ＞０，ａ≠１，ｂ＞０のとき、ｌｏｂ[a]ｂ＝ｘとおくと、[ツ]が成り立つ。

　[ツ]の解答群
┌―――――――――――――――――――┐
｜　{0} ｘ^a＝ｂ　　　{1} ｘ^b＝ａ　　　｜
｜　{2} ａ^x＝ｂ　　　{3} ｂ^x＝ａ　　　｜
｜　{4} ａ^b＝ｘ　　　{5} ｂ^a＝ｘ　　　｜
└―――――――――――――――――――┘


(2) 様々な対数の値が有理数か無理数かについて考えよう。

(i) ｌｏｇ[5]２５＝[テ]，ｌｏｇ[9]２７＝[ト]／[ナ]であり、どちらも有理数
である。

(ii) ｌｏｇ[2]３が有理数か無理数のどちらであるかを考えよう。

　ｌｏｇ[2]３が有理数であると仮定すると、ｌｏｇ[2]３＞０であるので、２つの
自然数ｐ，ｑを用いてｌｏｇ[2]３＝ｐ／ｑと表すことができる。このとき、(1)に
よりｌｏｇ[2]３＝ｐ／ｑは[ニ]と変形できる。いま、２は偶数であり３は奇数で
あるので、[ニ]を満たす自然数ｐ，ｑは存在しない。

　したがって、ｌｏｇ[2]３は無理数であることがわかる。

(iii) ａ，ｂを２以上の自然数とするとき、(ii)と同様に考えると、「[ヌ]ならば
ｌｏｇ[a]ｂはつねに無理数である」ことがわかる。


[ニ]の解答群
┌――――――――――――――――――――――――――――――――┐
｜　{0} ｐ^2＝３ｑ^2　　　{1} ｑ^2＝ｐ^3　　　{2} ２^q＝３^p　　　｜
｜　{3} ｐ^3＝２ｑ^3　　　{4} ｐ^2＝ｑ^3　　　{5} ２^p＝３^q　　　｜
└――――――――――――――――――――――――――――――――┘

[ヌ]の解答群
┌――――――――――――――――――――――――――――――――┐
｜　{0} ａが偶数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
｜　{1} ｂが偶数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
｜　{2} ａが奇数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
｜　{3} ｂが奇数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
｜　{4} ａとｂがともに偶数、またはａとｂがともに奇数　　　　　　　｜
｜　{5} ａとｂのいずれか一方が偶数で、もう一方が奇数　　　　　　　｜
└――――――――――――――――――――――――――――――――┘


※分数は(分子)／(分母)、ｘの２乗はｘ^2、底がａ真数がｂの対数はｌｏｇ[a]ｂ、
マーク部分の□は[ ]で表記しています。

　　指数・対数まとめ→http://a-ema.seesaa.net/article/477928170.html

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■　解説目次

　◆１　分数は累乗根・マイナスは逆数
　◆２　指数・対数の関係
　◆３　対数の計算法則
　◆４　ｌｏｇ[a]ｂ＝ｘは「ａをｂにするにはｘ乗」
　◆５　ｌｏｇ[a]ｂ＝ｘとおいて考える

(以下略)

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■　解説


◆１〜３は省略します。


　◆４　ｌｏｇ[a]ｂ＝ｘは「ａをｂにするにはｘ乗」

では今回の問題です。

ｌｏｇ[a]ｂ＝ｘを指数を使って書き換える問題です。

この式は、「ａをｂにするにはｘ乗」を意味します。言い換えれば、

「ａをｘ乗したらｂになる」

ですね。

つまり、ｌｏｇ[a]ｂ＝ｘを書き換えると、ａ^x＝ｂとなります。

よって、[ツ]＝２


・・・配点を確認したら、たったこれだけで３点！？
２Ｂを使う人は絶対に正解すべき問題ですね！


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　◆５　ｌｏｇ[a]ｂ＝ｘとおいて考える

(2)では、ａ，ｂに色々な値を入れた場合について考えます。

(i) ｌｏｇ[5]２５＝[テ]，ｌｏｇ[9]２７＝[ト]／[ナ]

先ほど◆４でも触れたように、ｌｏｇ[a]ｂは「ａをｂにするには何乗か？」であり、
ｌｏｇ[a]ｂ＝ｘとすれば、ａ^x＝ｂです。この関係を用いてそれぞれを指数で
書き換えていきましょう！

ｌｏｇ[5]２５＝ｘとすると、


(以下略)


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高校化学「有機物」酢酸の特徴�A

高校化学「有機物」酢酸の特徴�A

■問題

(1) 酢酸についての次の文章の空欄に適語を入れよ。

酢酸は、特有の刺激臭をもつ無色の液体であり凝固点は約１７℃である。純度の高いものは低温で凝固し(�@)と呼ばれる。
工業的な酢酸の製法としては、触媒の存在下で空気中でエチレンを酸化し(�A)とし、さらに酸化して酢酸を得る方法がある。
酢酸とメタノールの混合物を少量の濃硫酸とともに温めると、縮合反応がおこり(�B)と水が生成する。
(�B)と異性体の関係にある化合物のうち、カルボン酸は(�C)である。

(2) 下線部の反応をそれぞれ化学反応式で表せ。


この記事では(2)を解説します。


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■解答

触媒の存在下で空気中でエチレンを酸化し(�A)とし
触媒はパラジウム塩で、�Aはアセトアルデヒドです。

２Ｃ₂Ｈ₄＋Ｏ₂→２ＣＨ₃ＣＨＯ


さらに酸化して酢酸を得る
アセトアルデヒドをマンガン塩を触媒として空気中で酸化して、酢酸を得ます。

２ＣＨ₃ＣＨＯ＋Ｏ₂→２ＣＨ₃ＣＯＯＨ


酢酸とメタノールの混合物を少量の濃硫酸とともに温めると、縮合反応がおこり(�B)と水が生成する
カルボン酸とアルコールでエステルができる反応です。�Bは酢酸メチルですね。

ＣＨ₃ＣＯＯＨ＋ＣＨ₃ＯＨ→ＣＨ₃ＣＯＯＣＨ₃＋Ｈ₂Ｏ


(1)に戻る→酢酸について空欄に適語を入れる


◆関連問題
カルボン酸、官能基の表
脂肪族炭化水素


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