高校化学「有機物」メタノール・プロパノールの反応�C

高校化学「有機物」メタノール・プロパノールの反応�C

■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。
(2) 化合物Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉの化学式を答えよ。
(3) ６．４ｇの化合物Ｃを全て酸化して化合物Ｉにしたとき、得られるＩの質量を求めよ。
(4) 「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」この記述の反応を化学反応式で答えよ。


この記事では(4)を解説します。


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■解答

乾留とは、固体の有機物を外気を遮断して強熱して分解し、揮発性の成分と不揮発性の成分に分ける操作をいいます。

化学反応式としては、実質的に分解と考えて良いでしょう。

酢酸カルシウムは(ＣＨ₃ＣＯＯ)₂Ｃａで、ケトンＦはＣＨ₃ＣＯＣＨ₃です。
だから、残るのはＣａＣＯ₃となります。

ということで化学反応式は、

(ＣＨ₃ＣＯＯ)₂Ｃａ→ＣＨ₃ＣＯＣＨ₃＋ＣａＣＯ₃


次の問題→Ｈに炭酸水素ナトリウム水溶液を加えたとき


◆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「力のはたらき」１個２０ｇのおもりをばねにつるして…�A

中学理科「力のはたらき」１個２０ｇのおもりをばねにつるして…�A

◆問題

１個２０ｇのおもりを１個，２個，…とばねにつるしてばねの長さを調べた。

おもりの個数[個]	０	１	２	３	４	５
ばねの長さ[ｃｍ]	10.0	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0

(1) ある物体をこのばねにつるすと、ばねの長さは１８ｃｍとなった。この物体の質量を求めよ。

(2) 月面上で、１８０ｇの物体をこのばねにつるしたときのばねの伸びを求めよ。ただし、月面上の物体にはたらく重力は地球上の１／６とする。


この記事では(2)を解説します。


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◆解答

「月面上では重力が１／６」だから、月面上の１８０ｇの物体にかかる重力は、地球上の物体３０ｇにかかる重力と同じです。

３０ｇは、この問題のおもり１．５個分ですね。

おもり１個で５ｃｍ伸びるので、１．５個ならば、求めるばねの伸びは

５×１．５＝７．５ｃｍ

となります！


普通に問題を解くときは、これで終わりで構いませんが、せっかく問題文で「１００ｇの物体にはたらく重力を１Ｎ」と言っているので、ニュートンを使って考えた場合も書いてみます。

まず地球上では１８０ｇの物体にはたらく重力は１．８Ｎです。

「月面上では重力が１／６」だから、月面上の１８０ｇの物体にはたらく重力は、この１／６で、０．３Ｎですね。

このばねは、おもり１個つまり２０ｇで５ｃｍ伸びます。
２０ｇの物体にはたらく重力は０．２Ｎですね。
ということは、０．２Ｎの力で５ｃｍ伸びます。

(1)と同様に比を使えば、

０．２：５＝０．３：ｘ
　０．２ｘ＝１．５
　　　　ｘ＝７．５

というわけで、もちろん同じく７．５ｃｍを求めることができました！


(1)に戻る→ばねの長さが１８ｃｍとなったとき


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中学理科「力のはたらき」１個２０ｇのおもりをばねにつるして…�@

中学理科「力のはたらき」１個２０ｇのおもりをばねにつるして…�@

◆問題

１個２０ｇのおもりを１個，２個，…とばねにつるしてばねの長さを調べた。

おもりの個数[個]	０	１	２	３	４	５
ばねの長さ[ｃｍ]	10.0	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0

(1) ある物体をこのばねにつるすと、ばねの長さは１８ｃｍとなった。この物体の質量を求めよ。


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◆解答

表を確認すると、おもり０個のときにばねの長さは１０ｃｍです。
つまり、何もつるしていないときが１０ｃｍですね。

おもりを１個つるすと１５ｃｍ，２個つるすと２０ｃｍ，…となっているので、
おもり１個につきばねが５．０ｃｍ伸びることがわかります。

おもりは１個２０ｇなので、２０ｇで５．０ｃｍ伸びる。というわけです。

今回の問題では、ばねの長さが１８．０ｃｍだから、ばねの伸びは８．０ｃｍです。
解き方はいくつか考えられますが、理科の計算問題では、比例式をつくるとやりやすい場合が多いです。
このときのおもりの重さをｘｇとして、方程式をつくってみましょう！

２０：５＝ｘ：８

例えばこのような式を作ることができます。
式ができればあとは計算ですね！

５ｘ＝１６０
　ｘ＝３２

というわけで、求めるおもりの質量は３２ｇです。


次の問題→月面上の場合


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