2019年09月15日

高校化学「炭化水素」「化学反応式」

高校化学「炭化水素」「化学反応式」

次の反応を化学反応式で表せ。

前の問題→炭化カルシウム,エチレンと臭素

(5) アセチレンが重合してベンゼンが生成した。
(6) 約140℃に加熱した濃硫酸にエタノールを加えた。


解答はこのページ下に掲載します。


センター過去問





化学反応式なので、原子の数は反応の前後で増加も減少もしないことに気をつけます。組み合わせが変わるだけだから・・・と考えると、知らなくても何とかなる場合もあるはずです。


(5) アセチレンが重合してベンゼンが生成した。
アセチレンはC2H2,ベンゼンはC6H6だから・・・
3C2H2→C6H6

(6) 約140℃に加熱した濃硫酸にエタノールを加えた。
140℃の場合は、分子間脱水が起こり、ジエチルエーテルが生成します。
2C2H5OH→C2H5OC2H5+H2O

170℃の場合は分子内脱水が起こりエチレンが生じることとセットで覚えておくと良いと思います。


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2019年09月14日

高校化学「炭化水素」「化学反応式」

高校化学「炭化水素」「化学反応式」

次の反応を化学反応式で表せ。

前の問題→メタンと塩素,エタノール

(3) 炭化カルシウムに水を加えた。
(4) エチレンに臭素を付加し、1,2−ジブロモエタンが生じた。


解答はこのページ下に掲載します。


センター過去問





化学反応式なので、原子の数は反応の前後で増加も減少もしないことに気をつけます。組み合わせが変わるだけだから・・・と考えると、知らなくても何とかなる場合もあるはずです。


(3) 炭化カルシウムに水を加えた。
炭化カルシウムに水を加えると、アセチレンが生じます。
CaC2+2H2O→C2H2+Ca(OH)2


(4) エチレンに臭素を付加し、1,2−ジブロモエタンが生じた。
1,2−の部分は、何番目の炭素に特別な構造があるかを示します。この場合は1番目と2番目の炭素に一つずつBrがつくことをあらわするので、
C2H4+Br2→CH2Br−CH2Br


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高校化学「炭化水素」「化学反応式」

高校化学「炭化水素」「化学反応式」

次の反応を化学反応式で表せ。

(1) メタンに塩素を加えて光を照射すると、クロロメタンを生じた。
(2) エタノールと濃硫酸の混合物を約170℃で加熱すると、エチレンが生じた。


解答はこのページ下に掲載します。


センター過去問





化学反応式なので、原子の数は反応の前後で増加も減少もしないことに気をつけます。組み合わせが変わるだけだから・・・と考えると、知らなくても何とかなる場合もあるはずです。


(1) メタンに塩素を加えて光を照射すると、クロロメタンを生じた。
CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
クロロメタンはメタンの水素のうち一つが塩素に置換したもの。


(2) エタノールと濃硫酸の混合物を約170℃で加熱すると、エチレンが生じた。
CH5OH→C2H4+H2O
エタノールから水が取れてエチレンが生じる。という反応。硫酸自体は反応の前後で変化しないため、化学反応式には現れない。


次の問題→炭化カルシウム、エチレン


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2019年09月13日

高校化学「芳香族」「カルボン酸」「フェノール」

高校化学「芳香族」「カルボン酸」「フェノール」

サリチル酸についての次の文章の空欄を埋めよ。

サリチル酸は無色の結晶で、−OHと−COOHの両方をもつため、(@)と(A)の両方の性質を示す。
サリチル酸をアセチル化した(B)は、−OH基のHに置換してCOCH3がつくため、(@)の性質が失われる。つまり、塩化鉄(V)水溶液に呈色しなくなる。
サリチル酸をエステル化した(C)は、COOH基のHに置換してCH3がつくため、(A)の性質が失われる。つまり、炭酸水素ナトリウム水溶液に溶解しなくなる。
(B)は(D)に、(C)は消炎鎮痛用塗布剤に使われる。



解答はこのページ下に掲載します。


センター過去問





@フェノール,Aカルボン酸,Bアセチルサリチル酸,Cサリチル酸メチル,D解熱鎮痛剤

サリチル酸は無色の結晶で、−OHと−COOHの両方をもつため、フェノールとカルボン酸の両方の性質を示す。
サリチル酸をアセチル化したアセチルサリチル酸は、−OH基のHに置換してCOCH3がつくため、フェノールの性質が失われる。つまり、塩化鉄(V)水溶液に呈色しなくなる。
サリチル酸をエステル化したサリチル酸メチルは、COOH基のHに置換してCH3がつくため、カルボン酸の性質が失われる。つまり、炭酸水素ナトリウム水溶液に溶解しなくなる。
アセチルサリチル酸は解熱鎮痛剤に、サリチル酸メチルは消炎鎮痛用塗布剤に使われる。


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2019年09月12日

高校化学「芳香族」「カルボン酸」

高校化学「芳香族」「カルボン酸」

芳香族カルボン酸についての次の文章の空欄を埋めよ。

・水に少し溶けて(@)を示す。(@)なので、塩基と(A)をする。
・(B)水溶液に溶け、二酸化炭素を生じる。
・アルコールと脱水縮合し、(C)を生成する。
・最も基本的な芳香族カルボン酸は安息香酸C6H5COOH



解答はこのページ下に掲載します。


センター過去問





@酸性,A中和反応,B炭酸水素ナトリウム,Cエステル

・水に少し溶けて酸性を示す。酸性なので、塩基と中和反応をする。
炭酸水素ナトリウム水溶液に溶け、二酸化炭素を生じる。
・アルコールと脱水縮合し、エステルを生成する。
・最も基本的な芳香族カルボン酸は安息香酸C6H5COOH


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2019年09月11日

高校化学「芳香族」「ベンゼン」

高校化学「芳香族」「ベンゼン」

ベンゼンについての説明の空欄を埋めよ。

ベンゼンはC6H6の化学式で表され、常温で液体(沸点80℃)であり、有機溶媒として用いられることも多い。水には(@)、特異臭、無色、有毒である。ベンゼン分子の原子は全て同一平面上にあり、(A)の形状をしているため無極性分子である。
アルケンやアルキンに比べて、(B)を起こしやすい。空気中では多量のすすを出して燃焼する。



センター過去問





@難溶,A正六角形,B置換反応

ベンゼンはC6H6の化学式で表され、常温で液体(沸点80℃)であり、有機溶媒として用いられることも多い。水には難溶、特異臭、無色、有毒である。ベンゼン分子の原子は全て同一平面上にあり、正六角形の形状をしているため無極性分子である。
アルケンやアルキンに比べて、置換反応を起こしやすい。空気中では多量のすすを出して燃焼する。


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高校化学「芳香族」「フェノール」「クメン法」

高校化学「芳香族」「フェノール」「クメン法」

クメン法についての説明の空欄を埋めよ。

クメン法とは、(@)の工業的製法のことであり、ベンゼンを原材料とし、副生成物は(A)である。
ベンゼンに(B)を作用させ、クメンを得る。
→クメンを酸化し、(C)を得る。
→(C)に硫酸を反応させ、(@)と(A)が得られる。



センター過去問





@フェノール,Aアセトン,Bプロペン,Cクメンヒドロペルオキシド

クメン法とは、フェノールの工業的製法のことであり、ベンゼンを原材料とし、副生成物はアセトンである。
ベンゼンにプロペンCH3CH=CH2を作用させ、クメンを得る。
→クメンを酸化し、クメンヒドロペルオキシドを得る。
クメンヒドロペルオキシドに硫酸を反応させ、フェノールアセトンが得られる。


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高校化学「芳香族」「フェノール」

高校化学「芳香族」「フェノール」

フェノールの性質についての説明の空欄を埋めよ。

ベンゼンの水素のうち一つが(@)に置き換わったものをフェノールという。特異臭、(A)、有毒、常温で個体(融点41℃)。工業的製法は(B)と呼ばれる。
フェノールは水にわずかに溶けて(C)を示す。(D)水溶液と反応し、青紫色〜赤紫色に呈色する。



センター過去問





@ヒドロキシ基(-OH),A無色,Bクメン法,C弱酸性,D塩化鉄(V)FeCl3

ベンゼンの水素のうち一つがヒドロキシ基に置き換わったものをフェノールという。特異臭、無色、有毒、常温で個体(融点41℃)。工業的製法はクメン法と呼ばれる。
フェノールは水にわずかに溶けて弱酸性を示す。塩化鉄(V)FeCl3水溶液と反応し、青紫色〜赤紫色に呈色する。


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2019年09月06日

高校化学「工業的製法」「アンモニアソーダ法」

高校化学「工業的製法」「アンモニアソーダ法」

(@)の工業的製法を「アンモニアソーダ法(ソルベー法)」という。

5段階の反応からなり、一つの反応式にまとめると、以下の化学反応式で表される。

2(A)+(B)→(@)+CaCl2



まず初歩の段階では、上記の「何を原料として何ができるか」を覚えるのが良いと思います。
それがわかった上で、5段階の反応がどういったものかを理解しながら覚えていくのをおすすめしています。

1.塩化ナトリウムの飽和水溶液にアンモニアを吸収させ、二酸化炭素を吹き込むと、炭酸水素ナトリウムが沈殿する。
NaCl+H2O+NH3+CO2→NaHCO3+NH4Cl

2.炭酸水素ナトリウムを熱分解すると、炭酸ナトリウムが生じる。
2NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2

3.炭酸カルシウムを熱分解すると、酸化カルシウムが生じる。
CaCO3→CaO+H2O

4.酸化カルシウムに水を加えると、水酸化カルシウムが生じる。
CaO+H2O→Ca(OH)2

5.1で生じた塩化アンモニウムと4で生じた水酸化カルシウムを混合して加熱すると、アンモニアが発生する。
2NH4Cl+Ca(OH)2→CaCl2+2H2O+2NH3

さらに、2の反応で生じた二酸化炭素や5出生じたアンモニアは再利用され、非常に無駄の少ない反応経路となっていることも理解しておくとよいです。
自分で表が書けるくらいの理解・記憶を目指しましょう!
反応経路に関する問題はまた後日別の記事に掲載したいと思います。


この問題の解答はこのページ下に掲載します。


化学のセンター過去問まだの人は入手しておきましょう!





@炭酸ナトリウム(Na2CO3),ANaCl,BCaCO3

Na2CO3の工業的製法を「アンモニアソーダ法(ソルベー法)」という。

5段階の反応からなり、一つの反応式にまとめると、以下の化学反応式で表される。

2NaCl+CaCO3→Na2CO3+CaCl2



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高校化学「工業的製法」「ハーバー・ボッシュ法」

高校化学「工業的製法」「ハーバー・ボッシュ法」

(@)の工業的製法を「ハーバー・ボッシュ法」という。

触媒を用いて高温高圧で(A)と(B)を直接反応させ、(@)を得る。



この反応は可逆反応で、高温高圧にすると平衡が(@)側に移動することを利用していると理解しておくと覚えやすいと思います。

やはり、高温高圧とは何度何Paくらいか?触媒は何か?などの詳しい内容は、以上をしっかり覚えた後に肉付けしていくようなイメージで覚えると良いと思います。


ちなみに「ハーバー・ボッシュ法にてアンモニアを生産→オストワルト法にて硝酸を生産」という関連もよく問われます。



この問題の解答はこのページ下に掲載します。


化学のセンター過去問まだの人は入手しておきましょう!





@アンモニア(NH3),A窒素(N2),B水素(H2)

NH3の工業的製法を「ハーバー・ボッシュ法」という。

触媒を用いて高温高圧でN2H2を直接反応させ、NH3を得る。


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高校化学「工業的製法」「オストワルト法」

高校化学「工業的製法」「オストワルト法」

(@)の工業的製法を「オストワルト法」という。

高温で触媒を用いて(A)を酸化し、(B)を得る。
→(B)をさらに酸化して、(C)を得る。
→(C)を温水と反応させて、(@)を得る。


以上の反応を一つの式にまとめると、NH3+2O2→HNO3+H2Oとなります。

高温とは何度くらいか?触媒は何か?などの詳しい内容は、以上をしっかり覚えた後に肉付けしていくようなイメージで覚えると良いと思います。


ちなみにオストワルト法の原料となるアンモニアは、ハーバー・ボッシュ法にて窒素と水素から生産します。



この問題の解答はこのページ下に掲載します。


化学のセンター過去問まだの人は入手しておきましょう!





@硝酸(HNO3),Aアンモニア(NH3),B一酸化窒素(NO),C二酸化窒素(NO2)

硝酸の工業的製法を「オストワルト法」という。

高温で触媒を用いてNH3を酸化し、NOを得る。
NOをさらに酸化して、NO2を得る。
NO2を温水と反応させて、硝酸を得る。


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高校化学「工業的製法」「接触法」

高校化学「工業的製法」「接触法」

(@)の工業的製法を「接触法」という。

触媒を用いて(A)を酸化してSO3を得る。
→SO3に(B)を付加して(@)を得る。



接触法の反応経路はまずは以上の流れを覚えるのが先決。この基本的な流れを覚えた上で、「本当はここはこうで・・・」と詳しい内容をマスターすれば良いと思います。


この問題の解答はこのページ下に掲載します。


化学のセンター過去問まだの人は入手しておきましょう!





@硫酸(濃硫酸),ASO2(二酸化硫黄),BH2O(水)

硫酸(濃硫酸)の工業的製法を「接触法」という。

触媒を用いてSO2を酸化してSO3を得る。
→SO3にH2Oを付加してH2SO4を得る。


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2019年08月08日

高校化学「硝酸」「オストワルト法」

高校化学「硝酸」「オストワルト法」

硝酸は実験でもよく使われる強酸で、以下のような特徴があります。

・無色で揮発性があり、常温で液体
・熱や光で分解されるため、褐色の瓶に保存する
・酸化力のある酸で、Cu,Hg,Agも溶かす
・濃硝酸はAl,Fe,Niなどに対し、表面に不動態を形成する
・硝酸塩はすべて水に溶ける

センターレベルでもどれもよく問われる事柄なので、しっかり覚えていきましょう!

そして、硝酸の工業的製法は、「オストワルト法」といいます。簡単に言えばアンモニアの酸化です。

@触媒Ptを用いて、アンモニアを酸化する
4NH3+5O2→4NO+6H2O

A得られた一酸化窒素をさらに酸化する
2NO+O2→2NO2

BAで得られた二酸化窒素に水を作用させる
3NO2+H2O→2HNO3+NO

このように3段階の反応を経て、アンモニアから硝酸が作られます。

一つの反応式にまとめると、

NH3+2O2→HNO3+H2O


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高校化学「緩衝液」「緩衝作用」

高校化学「緩衝液」「緩衝作用」

少量の酸や塩基を加えたとき、その影響を緩和し、pHが急減に変化しない水溶液を「緩衝液」といい、そのはたらきを「緩衝作用」といいます。

例えば、「酢酸と酢酸ナトリウムの混合溶液」は緩衝液になります。

酢酸は弱酸であるため、この溶液中には、CH3COOH,CH3COO-が多量に存在します。
これらの粒子が多量に存在すると、酸が加えられた場合でも、塩基が加えられた場合でも、まずCH3COOHまたはCH3COO-と反応するため、水溶液中のH+やOH-の濃度があまり変化しない。というわけです。

酸を加えた場合:CH3COO-+H+→CH3COOH
塩基を加えた場合:CH3COOH+OH-→CH3COO-+H2O


自然に存在する緩衝液の代表例と言えば、血液です。
外界から体内に侵入した物質によって、血液のpHが簡単に変化してしまうと、致命的な影響を受ける可能性があります。
血液は様々な塩を含む溶液なので、pHを一定に保つ効果があり、生命の維持に役立っているという側面もあると言えます。


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2019年07月22日

解答★高校化学「芳香族化合物」「ベンゼン」

解答★高校化学「芳香族化合物」「ベンゼン」


問題ページはこちら


Q2.ベンゼンに濃硫酸と濃硝酸の混合物を加えて加熱すると生じる有機化合物の名称と性質の組み合わせとして正しいものを選べ。

名称:@ベンゼンスルホン酸,Aニトロベンゼン
性質:@水によく溶け、強い酸性を示す。A無色または淡黄色の油状物質である。

名称と性質の組み合わせは「A−A」が正解です。

ベンゼンに濃硫酸と濃硝酸の混合物を加えて加熱すると、ベンゼンがニトロ化されて、ニトロベンゼンC6H5NO2が生じます。
ニトロベンゼンは、無色または淡黄色の有毒な液体です。油状なので水に難溶です。

ベンゼンに濃硫酸を加えて加熱すると、ベンゼンがスルホン化されてベンゼンスルホン酸C6H5SO3Hが生じます。
ベンゼンスルホン酸は水に可溶の強酸です。


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         無断転載等はご遠慮ください。(c)江間淳


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2019年07月21日

高校化学「芳香族化合物」「ベンゼン」

高校化学「芳香族化合物」「ベンゼン」

Q2.ベンゼンに濃硫酸と濃硝酸の混合物を加えて加熱すると生じる有機化合物の名称と性質の組み合わせとして正しいものを選べ。

名称:@ベンゼンスルホン酸,Aニトロベンゼン
性質:@水によく溶け、強い酸性を示す。A無色または淡黄色の油状物質である。

名称−性質
 @−@
 @−A
 A−@
 A−A


ベンゼンスルホン酸もニトロベンゼンもどちらも濃硫酸は使います。濃硝酸が入るか入らないかの違いですね。


解答解説はこちら


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2019年07月17日

解答1C高校化学基本問題「脂肪族炭化水素」「エチレン」

解答1C高校化学基本問題「脂肪族炭化水素」「エチレン」

Q.エチレンに塩素を付加すると、何という物質が得られる?

Cクロロエタン

残念!不正解です!

「クロロ」は「Cl」を意味しますが、エチレンに、塩素Cl2ではなく塩化水素HClを付加するとクロロエタンCH3CH2Clが得られます。


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解答1B高校化学基本問題「脂肪族炭化水素」「エチレン」

解答1B高校化学基本問題「脂肪族炭化水素」「エチレン」

Q.エチレンに塩素を付加すると、何という物質が得られる?

正解と思われる選択肢をクリックしてください。

Bジクロロエタン

正解です!

エチレンC2H4に、塩素Cl2を付加すると、1,2−ジクロロエタンCH2ClCH2Clが得られます。

「ジ」は「2個」を、「クロロ」は「Cl」を意味します。

「1,2−」は、端から何番目の炭素に特別な構造があるかを表しています。

今回の「1,2−ジクロロエタン」の場合は、2個のClが、1番と2番の炭素に1つずつついていることを示しています。


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解答1A高校化学基本問題「脂肪族炭化水素」「エチレン」

解答1A高校化学基本問題「脂肪族炭化水素」「エチレン」

Q.エチレンに塩素を付加すると、何という物質が得られる?

Aジブロモエタン

残念!不正解です!

「ブロモ」は「Br」を意味します。
1,2−ジブロモエタンCH2BrCH2Brは、エチレンC2H4に臭素Br2を付加すると得られます。


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解答1@高校化学基本問題「脂肪族炭化水素」「エチレン」

解答1@高校化学基本問題「脂肪族炭化水素」「エチレン」

Q1.エチレンに塩素を付加すると、何という物質が得られる?

@エタン

残念!不正解です。

エチレンC2H4にCl2でなく、H2を付加するとエタンC2H6が得られます。

エチレンは2重結合を持っているので、その結合が切れて余った腕にHがつく。ということですね。


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