213. 〈元素分析と構造異性体〉 1) 吸収管 IおよびIIを連結した燃焼管に試料を入れて以下の実験を行った。 試料を、 酸素を通しながら (ア)存在下に加熱し, 完全燃焼させる。 吸収管Iに充 填した(イ) は (ウ)を,吸収管Ⅱの(エ)は(オ)をそれぞれ吸収するので燃 焼後に吸収管ⅠとⅡの質量増加分を測定すると, 通過させる酸素や試料が十分に乾燥 していれば,試料中のHとCの質量が求まる。 ア I 色) 試料 酸素 燃焼管 バーナート MADAN 吸収管 I 吸収管 Ⅱ (a) 空欄 (ア)~ (オ)に最も適するものを次の語句から選べ。 炭酸水素ナトリウム ソーダ石灰 一酸化炭素 酸素水 二酸化炭素 塩化ナトリウム 塩化カルシウム 酸化銅(I) 酸化銅(II) (b)燃焼管に入れる (ア) の役割として最も適するものを次の語句から選べ。 乾燥剤 脱臭剤 酸化剤 還元剤 凝固剤 (c)吸収管ⅠとⅡを逆に連結すると正確な元素の質量組成を求めることができない。 その理由を以下の文章に続けて2行程度で記せ。 吸収管Ⅱが先にあると,( )。 [15 名城大〕 (2) アルコール A, B, CおよびDは構造異性体である。 A3.70mgを完全燃焼させた ところ,(1)の吸収管IとIIの質量は,それぞれ4.50mg と 8.80mg 増加した。また, A の分子量は74 であった。 H=1.0,C=12.0, 16.0 (i)A~Dに金属ナトリウムを加えるといずれも水素を発生した。 (i) 不斉炭素原子をもつ化合物はCのみであった。 (泣) ニクロム酸カリウムの硫酸酸性溶液によりA,Bは酸化され,それぞれ中性の化 合物 E,F を生じたが,Dは酸化されなかった。 128 15 有機化合物の構造と性質 反応 (iv) Cを濃硫酸で脱水すると, G, Hの二種類のアルケンが得られたが,GがHの4倍 以上生成した。 G には二種類の幾何異性体(シスートランス異性体) が存在する。 (v) Aを濃硫酸で脱水するとHが得られた。 (a) Aの分子式を求めよ。 (6) A, C, G の構造式をそれぞれ記せ。 ただし, Gは違いがわかるように両者を表せ。

ることで青色を呈する。 213 (1) (a) (ア)酸化銅(II) (イ) 塩化カルシウム (ウ) 水 (エ) ソーダ石灰 (オ) 二酸化炭素 ※② (b)酸化剤 (c) ソーダ石灰は二酸化炭素だけでなく水も吸収するので. 両者の質量が区別できなくなるから。 (2) (a) C4H10O (b) (A) CH3-CH2-CH2-CH 2 OH (C) CH3-CH2-CH-CH3 CH3 CH3/ H (G) CH3 C=C C=C H H H ~CH3 OH 解説 (1) ソーダ石灰も塩化カルシウムも乾燥剤として H2O を吸 収 (吸湿) するが, ソーダ石灰は塩基性で, CO2 も吸収する。 CO2 wi [g] W1 CO2 wi [g] W1 ゼ H2Ow2〔g] W2 H2Owz[g] ロ → W2 (正) CaCl2 ソーダ石灰 (2) (a) C の質量:8.80× C CO2 12.0 44.0 (誤) ソーダ石灰 CaCl2 =8.80 X- -=2.40 (mg) Hの質量:4.50 × 2H H2O 2.0 -=4.50 × -= 0.50 (mg) 18.0 *34 Oの質量:3.70-(2.40+0.50) = 0.80(mg) *44 2.40 0.50 0.80 C:HO (原子数の比) = : 12.0 1.0 16.0 組成式は C4H10O (=74.0) となる。 -=4:10:1 Aの分子量は74であるから, 分子式も C4H10Oである。 (b) (i) A~Dは金属 Na と反応するのでアルコール。 次の4種類が 考えられる。 ①C-C-C-C OH ② C-C-*C-C (ii) 不斉炭素原子をもつCは②。 ③ C- OH OH OH (Dは酸化されにくいので,第3級アルコールの④。 残るAとBは①か③のどちらかになる。 CH3-CH=CH-CH3 脱水 ① (iv)(v) CH3-CH2-CH-CH3 OH G (シス形とトランス形) CH3-CH2-CH2-CH2 A･･･①に決定 OH ← CH3-CH2-CH=CH2 IH 酸