大問Ⅲ　元素分析と分子式決定、C₄H₁₀Oの異性体、オゾン分解とアセチレンの付加反応有機化合物・難易度 標準　

39 ③（物質A＝酸化銅(II)、物質B＝塩化カルシウム、物質C＝ソーダ石灰）

　管Aでは試料を完全に燃焼させる必要があるので、酸化剤としてはたらく酸化銅(II)を入れる。

　管Bでは水だけを吸収させたいので、二酸化炭素を吸収しない中性の乾燥剤である塩化カルシウムを用いる。

　管Cでは二酸化炭素を吸収させるので塩基性のソーダ石灰を用いる。順序を逆にすると、ソーダ石灰が水も吸収してしまい分別できない。

40 ④（4）

　管Cの増加分35.2 mgはCO₂なので、35.2/44.0＝0.800 mmolのCO₂、すなわち炭素原子0.800 mmolを含む。

　試料は14.8/74＝0.200 mmolなので、x＝0.800/0.200＝4。

41 ⓪（10）

　管Bの増加分18.0 mgはH₂Oなので、18.0/18.0＝1.00 mmolのH₂O、すなわち水素原子2.00 mmolを含む。

　y＝2.00/0.200＝10。

42 ①（1）

　分子量74のうち炭素と水素の寄与は4×12.0＋10×1.00＝58.0なので、酸素の寄与は74−58.0＝16.0。

　z＝16.0/16.0＝1である。

43 ⑦（7）

　分子式C₄H₁₀Oの不飽和度は(2×4＋2−10)/2＝0なので、環も多重結合もなく、アルコールかエーテルである。

　アルコールは1-ブタノール、2-ブタノール、2-メチル-1-プロパノール、2-メチル-2-プロパノールの4種類。

　エーテルはメチルプロピルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、ジエチルエーテルの3種類で、合計7種類。

44 ①（1）

　4つの異なる原子・原子団が結合した炭素原子（不斉炭素原子）をもつものを探す。

　2-ブタノールCH₃CH₂CH(OH)CH₃の2位の炭素はCH₃、C₂H₅、OH、Hが結合しており不斉炭素原子である。

　他の6種にはそのような炭素はないので、鏡像異性体が存在する構造異性体は1種類。

45 ①（アセトアルデヒド）

　オゾン分解では炭素間二重結合が切れ、両側の炭素がそれぞれカルボニル基になる。

　2-メチル-2-ブテン(CH₃)₂C＝CHCH₃を切ると(CH₃)₂C＝Oとともに、CH₃を1つもつ側からCH₃CHO（アセトアルデヒド）が生じる。

46 ②（アセトン）

　同じオゾン分解で、メチル基を2つもつ側からは(CH₃)₂C＝O、すなわちアセトンが生じる。

　これはケトンなのでこれ以上酸化されにくい。

47 ⑤（酢酸）

　硫酸酸性の過マンガン酸カリウムでも同じ位置で開裂するが、生じたアルデヒドはさらに酸化されてカルボン酸になる。

　アセトアルデヒドが酸化されるので、アセトンとともに生成するのは酢酸CH₃COOH。

48 ⑤（エチレン）

　アセチレンCH≡CHに水素1分子が付加すると、三重結合が二重結合になる。

　生成するのはCH₂＝CH₂、すなわちエチレンである。

49 ⑨（1,1,2,2-テトラブロモエタン）

　三重結合に臭素が2分子付加すると、2つの炭素それぞれに臭素原子が2個ずつ結合する。

　生成物はCHBr₂−CHBr₂で、名称は1,1,2,2-テトラブロモエタン。

50 ①（アクリロニトリル）

　アセチレンにシアン化水素HCNが付加するとCH₂＝CH−CNが生じる。

　この化合物をアクリロニトリルといい、アクリル繊維の原料になる。

51 ⓐ（ビニルアルコール）

　硫酸水銀(II)を触媒としてアセチレンに水が付加すると、まずCH₂＝CH−OHが生じる。

　これはヒドロキシ基が二重結合炭素に直接ついたビニルアルコールで、きわめて不安定である。

52 ②（アセトアルデヒド）

　ビニルアルコールはただちに水素原子が移動してCH₃CHOに変化する（ケト-エノール互変異性）。

　CH₂＝CH−OHとCH₃CHOはどちらもC₂H₄Oで、互いに構造異性体の関係にある。