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第1回
第2問 次の問い(問1 問2) に答えよ。 (配点 25)
問1 エタノール C2H5OHは,燃料, 殺菌, 飲用などに広く利用されている物質
である。
バイオエタノールは,脱炭素社会に向けて, その利用の拡大が期待されてい
る燃料の一つである。これは,植物に含まれる糖質から得られる (a)グルコー
スC6H12Os を, 式(1)の反応により発酵させて製造されている。
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
(1)
エタノールの殺菌効果は,エタノール水溶液の濃度(質量パーセント)が
40%程度から現れ, (b) 70%で効果がきわめて大きいと考えられている。
アルコール飲料には,エタノールが含まれている。 体内に入ったエタノール
は、酵素のはたらきにより, アセトアルデヒド CH3CHO, 酢酸 CH3COOH へ
と酸化される。(c)エタノールが酸化されてアセトアルデヒドになる変化は,
電子を含む次の式 (2) のイオン反応式で表される。
下線部(b)に関連して, 質量パーセント濃度70%のエタノール水溶液を調
製するためには, 水100mLに何mLのエタノールを加えればよいか。 最も
適当な数値を,次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし, エタノールの密度
巻の車は 0.79g/cm,水の密度は1.0g/cmである。
10 mL
① 70
② 87
③ 140
④ 233
⑤ 295
C 下線部(c)に関連して, 硫酸で酸性にした 0.10mol/Lのニクロム酸カリウ
ム水溶液を用いてエタノールを酸化し, アセトアルデヒドにした。 用いた二
クロム酸カリウム水溶液の体積(mL) と酸化されたエタノールの物質量
(mol) の関係を表すグラフとして最も適当なものを、下の①~⑤のうちから
一つ選べ。 ただし, 用いた二クロム酸カリウムはすべて消費され, その酸化
剤としてのはたらきは, 電子を含む次のイオン反応式で表される。 11
Cr2O72 + 14H+ + 6 e → 2Cr3+ + 7H2O
C2H5OH
CH3CHO + 2H+ + 2e¯
次の問い (a~c) に答えよ。
(2)
a
下線部(a)に関連して, 式 (1) の反応により23gのエタノール (分子量46) を
得た。このとき反応したグルコース(分子量180)の質量は何gか。 最も適当
な数値を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 9
g
①30
② 45
90
④ 135
180
180
酸化されたエタノールの物質量
0.010
0.008
0.006
0.004
0.002
①
④
⑤
(mol)
'0
10
20
ニクロム酸カリウム水溶液の体積(mL)
30