高分子化合物の問題

ある食品に含まれるタンパク質中の窒素を、すべてアンモニア $\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3$ に変えた。発生したアンモニアをすべて $0.10mol/L$ の希硫酸 $20.0\mathrm{mL}$ に吸収させたところ、硫酸の一部が中和された。残った硫酸を $0.10mol/L$ の水酸化ナトリウム水溶液で滴定すると、中和までに $25.0\mathrm{mL}$ を要した。この食品に含まれていた窒素の質量は何 mg か。有効数字 2 桁で答えよ。ただし、原子量は $\mathrm{N}=14$ とし、窒素はすべてタンパク質に由来し、アンモニアはすべて希硫酸に吸収されたものとする。

グルコース、マルトース、スクロースの 3 種類だけからなる混合物 $8.64\mathrm{g}$ を水に溶かし、水溶液 X をつくった。次の実験を行った。

実験 1: X の半分をとり、十分な量のフェーリング液を加えて加熱したところ、酸化銅(I) $\mathrm{C}{\mathrm{u}}_2\mathrm{O}$ の赤色沈殿が $1.43\mathrm{g}$ 生じた。

実験 2: X の残りの半分に希硫酸を加えて加熱し、二糖をすべて単糖に加水分解した。これを中和したのち、十分な量のフェーリング液を加えて加熱したところ、$\mathrm{C}{\mathrm{u}}_2\mathrm{O}$ が $3.575\mathrm{g}$ 生じた。

もとの混合物に含まれていたスクロースの質量は何 g か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、還元性をもつ糖 $1\mathrm{mol}$ からは $\mathrm{C}{\mathrm{u}}_2\mathrm{O}$ が $1\mathrm{mol}$ 生じるものとし、原子量は $\mathrm{H}=1.0$, $\mathrm{C}=12$, $\mathrm{O}=16$, $\mathrm{Cu}=63.5$ とする。

デンプン ${\left({\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{10}{\mathrm{O}}_5\right)}_n$ $81.0\mathrm{g}$ を酵素で完全に加水分解して、すべてグルコース ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6$ にした。次に、得られたグルコースに酵母を加えてアルコール発酵させたところ、グルコースのうち物質量で $60.0\%$ が反応し、エタノール ${\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}$ と二酸化炭素だけが生じた。生じたエタノールの質量は何 g か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、原子量は $\mathrm{H}=1.0$, $\mathrm{C}=12$, $\mathrm{O}=16$ とし、デンプンの分子は十分に大きく、末端は無視できるものとする。

スクロースとマルトースだけからなる混合物 X がある。次の実験を行った。

実験 1: X をすべて水に溶かし、十分な量のフェーリング液を加えて加熱したところ、酸化銅(I) $\mathrm{C}{\mathrm{u}}_2\mathrm{O}$ の赤色沈殿が $1.43\mathrm{g}$ 生じた。

実験 2: 実験 1 と同じ質量の X を水に溶かし、希硫酸を加えて加熱し、二糖をすべて単糖に加水分解した。この溶液を中和したのち、十分な量のフェーリング液を加えて加熱したところ、$\mathrm{C}{\mathrm{u}}_2\mathrm{O}$ が $8.58\mathrm{g}$ 生じた。

X に含まれていたスクロースの質量は何 g か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、原子量は $\mathrm{H}=1.0$, $\mathrm{C}=12$, $\mathrm{O}=16$, $\mathrm{Cu}=63.5$ とし、還元性をもつ糖 1 分子からは $\mathrm{C}{\mathrm{u}}_2\mathrm{O}$ が 1 分子生じるものとする。また、加水分解は完全に進み、加水分解で生じた単糖はほかの反応をしないものとする。

ある油脂 A は、グリセリン ${\mathrm{C}}_3{\mathrm{H}}_5(\mathrm{OH}{)}_3$ と、炭素数 18 の 1 種類の脂肪酸 ${\mathrm{C}}_{17}{\mathrm{H}}_x\mathrm{COOH}$ だけからなるエステル（トリグリセリド）である。油脂 A のけん化価（油脂 $1\mathrm{g}$ をけん化するのに必要な水酸化カリウムの質量を mg 単位で表した数値）は $190$ であった。

油脂 A のヨウ素価（油脂 $100\mathrm{g}$ に付加するヨウ素 ${\mathrm{I}}_2$ の質量を g 単位で表した数値）を、有効数字 2 桁で求めよ。ただし、原子量は $\mathrm{H}=1.0$, $\mathrm{C}=12$, $\mathrm{O}=16$, $\mathrm{K}=39$, $\mathrm{I}=127$ とし、脂肪酸の炭化水素基に含まれる不飽和結合はすべて $\mathrm{C}=\mathrm{C}$ 二重結合で、ヨウ素は $\mathrm{C}=\mathrm{C}$ 1 個に ${\mathrm{I}}_2$ 1 分子が付加するものとする。