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化
学
第3問(36点)
次の問1と2に答えよ. ただし, 構造式は下の例にならって記せ。
CH3
CH2=CH-
✓
-CH2-CH-C-O-C-CH3
NH3CI
CH3
問1 次の実験手順を読み, (1)~(6) の問いに答えよ.
実験手順
<準備する試薬と器具>
[試薬] アニリン, ジエチルエーテル,
1.0mol/L 亜硝酸ナトリウム (NaNO2) 水溶液,
2.0mol/L 塩酸 (HCl),
6.0 mol/L 水酸化ナトリウム (NaOH) 水溶液,
0.10mol/L 塩化鉄(Ⅲ) (FeCl3) 水溶液
[器具]
試験管 P, Q (外径18mm) 各1本,
試験管R(外径10mm) 1本,
こまごめ
100mL ビーカー2個, 2mL駒込ピペット
図1
試験管 P
試験管 Q
試験管 R
化合物 A
化合物 B
図2
図3
<実験操作 >
I 試験管Pにアニリン0.4mL を入れ, 塩酸 (HCl) 6mL を加えて溶かした.
1-
II ビーカーに氷を入れ,
操作 I の試験管P を浸して冷やし, 亜硝酸ナトリウム
②
(NaNO2)水溶液 5mL を加え,低温(5℃以下)で反応させると,化合物 A が生成
した. 化合物 Aが入った試験管P を低温 (5℃以下)に保った(図1).
- 16 -

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III操作Ⅱで得られた化合物 Aを含む水溶液6mL を別の試験管 Qに取り分け,熱
③
湯の入ったビーカーに入れて温めると, 気体が発生した. 気体の発生が収まったら熱
湯から取り出し, 冷水で冷やし,化合物 B を得た(図2).
ⅣV 操作Ⅲの試験管Q に ジエチルエーテル4mLを加えてよく振り混ぜ、静置する
と,2層に分かれた. 水層を取り除き,化合物Bのジエチルエーテル溶液のみを試験
管Qに残した.
こまごめ
V 操作ⅣVで得られた化合物Bのジエチルエーテル溶液を駒込ピペットで試験管Rに
少量とり分け, 塩化鉄(Ⅲ) (FeCl) 水溶液1mLを加えると紫色に呈色した(図
3).
VI 操作ⅣVの試験管Qに残した化合物 Bのジエチルエーテル溶液に水酸化ナトリウ
⑥
ム(NaOH)水溶液3mLを加えて振り混ぜた後, 操作Ⅱの試験管Pに残った化合
⑦
物Aの水溶液を加え, 振り混ぜると, 黄赤色の化合物Cが得られた.
(1) 操作Ⅰ〜Ⅲにある下線部 ①~③の反応を化学反応式で記せ.ただし, 有機化合物 (化
合物 A, B を含む)については,その構造がわかるように構造式を用いよ.
(2) 操作Ⅱで化合物 Aが入った試験管P を低温(5℃以下) に保った理由を簡潔に記せ.
(3)操作ⅣVの下線部④に関して,エーテル層は上層または下層のどちらか答えよ. また,
そのように判断した理由を簡潔に記せ。
こまごめ
(4) 操作Vで用いる駒込ピペットを器具の特徴を示した図の(あ) (お)から選び記号
で答えよ.ただし, 実物との大きさの比はそれぞれ異なる.
(あ)
(い)
(え)
(お)
(5) 操作Vにある下線部⑤の呈色反応により検出できる物質または化合物を次の(か)
(さ)から一つ選び記号で答えよ.
(か) カルボン酸
(き) アミノ酸
(く) アルコール
(け) 芳香族アミン
(こ) フェノール類
(さ) アルデヒド
- 17 -
~

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-NH₂
問1CDD
(2
NH3 ce
+Hce Enisce
→
Nzcl
+ Na NO₂+fice (T) N₂+ Nace +21120
FNace+2H2O
Emce +H2O→jo++ HCe+ N2↑
(2)化合物Aは高温で分解し、フェノールとなるから
(3) 上層:エーテル層は水層より密度が小さいから
(4)(え)
こまごめは
←ここがふくらんでいる
(5)に1
← Fec3は
Eor検出

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(3)
カやすい
<i
°
Fi th₂c-c-ow
-OH
け、
C-olt
5.04
1
D!
1+C
-q-
C
- ort
1+0
-CH-C
017
"
(4) X :2, Y. 4, 2:4
(5)
C
=C
G
Ĥ
17
E-U-(H2)2-
- of
n
123475422
9.2
A n
この件数がわかって
41302~13396
※

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(6)
⑦
⑥
OH
+ Naor
N2CQ+yona
Exona
問2(1回幾何(シス、トランス)
+HzO
-N=N- + Nace
囮構造
(2)回二重、国カルボキシ困分子内

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(6) 操作VIにある下線部 ⑥ および ⑦の反応を化学反応式で記せ. ただし, 有機化合物(化
合物 A~Cを含む)については,その構造がわかるように構造式を用いよ.
問2 次の文章を読み, (1) ~ (5) の問いに答えよ.
(1)
(2)
ジカルボン酸 A, B, C の分子式はいずれもCHO4 である. AとBは,それぞれ触
媒の存在下で水素H と反応して同じジカルボン酸D (分子式 C, HO)を与えた. Aを
加熱すると脱水反応が進行し,化合物 E (分子式 CH2O3) が得られた. Eは,金属酸
化物を触媒として高温でベンゼン CH を酸化することによっても得られる. Eは高温で
水H2Oと反応して, 不斉炭素原子を1個もつ化合物 F (分子式 CHO5)を与えた.
③
(1) 次の文章を読み, ア と イ に当てはまる最も適当な語句を記せ.
下線部①の実験結果から, AとBは ア 異性体の関係にあることがわかる.また,
分子式が同じであることから, CはAおよびBと イ 異性体の関係にあることもわ
かる.
(2) 次の文章を読み, ウ
~
カ に当てはまる最も適当な語句を記せ.
下線部②の実験結果から,Aでは ウ 結合をつくっている2つの炭素原子それぞれ
に結合した2つの I 基が近い位置にあることがわかる. 一般に, カルボン酸は分
子間で水素結合を形成し、 液体あるいは固体状態で二量体として存在するが, Aでは分子
間だけではなく, オ でも水素結合を形成している.
ジカルボン酸は水に溶けると, 二段階で電離する.たとえば,テレフタル酸では次のよ
うに表すことができる.
H-O
H-O
+ H+
O-H
一段階目の電離定数Ka1
H-O
C
=
+ H+
二段階目の電離定数K 2
- 18-

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ジカルボン酸AとBについて, 25℃での電離定数 Ka1 とKa2 を下の表にまとめた. A
の一段階目の電離は,Bの一段階目の電離と比べて起こり
ことがわかる.
A
B
一段階目の電離定数K [mol/L]
二段階目の電離定数K 2 [mol/L]
1.3 × 10-2
5.4 x 10
5.9 x 10
-7
-5
3.5 x 10
(3) 化合物 C,D, Fの構造式を記せ. ただし, 不斉炭素原子まわりの立体的な配置につ
いては省略せよ。
(4) 下線部③の反応を表す次の化学反応式について, 係数 x, y, zに当てはまる自然数
を記せ.
XC6H6 + 902
2CH2O3 + yCO2 +zH2O
(5) 化合物Eとエチレングリコールを反応させると,不飽和ポリエステルの一種である
ポリマーGが得られた. ポリマーGの構造式を下の例にならって記せ.
H
(CH2) 5N-
n
- 19 -

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②スクローズ/
HO-
OH
014
OH
OH
HO
+
OH
ーグルコース
OH
β-フルクトース
咄左右回転
HO
-OH
逆転
HO.
TH
HO
②
HO
OH
OH
Thank you for visiting !
HO-
04
UH
on
0
HO
①
↓
ヘミアセタールがなくなり
GH
還元性なし
〆ーグルコース
OH
β-フルクトース