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有機化合物(知識)の問題

難易度 3共通テストレベル高校化学 有機化合物(知識)

芳香族化合物の性質と反応について述べた文として正しいものを、次のア〜カからすべて選べ。

  • ア サリチル酸にメタノールと少量の濃硫酸を加えて加熱すると、サリチル酸メチルが生じる。
  • イ サリチル酸に無水酢酸を作用させて得られるアセチルサリチル酸に塩化鉄(III)水溶液を加えると、赤紫色を呈する。
  • ウ アニリンにさらし粉水溶液を加えると、赤紫色を呈する。
  • エ ニトロベンゼンをスズと濃塩酸で還元したのち、水酸化ナトリウム水溶液を加えると、アニリンが遊離する。
  • オ トルエンを過マンガン酸カリウム水溶液で酸化すると、フェノールが生じる。
  • カ 安息香酸に炭酸水素ナトリウム水溶液を加えても、二酸化炭素は発生しない。

この問題で使うもの

この問題を解けるようになるまで(35 技能)
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  1. 実験器具の使い方と安全
  2. 気体の発生方法・性質・集め方
  3. 有機物・無機物と金属の性質
  4. 原子・分子と化学式
  5. 原子の構造と同位体
  6. 電子配置と価電子
  7. 周期表と周期律
  8. イオン化エネルギー・電子親和力・電気陰性度
  9. イオンと電離・電解質
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  11. 共有結合と配位結合
  12. 分子の形と極性
  13. 分子間力と沸点
  14. 結晶の種類と性質
  15. 水溶液の性質と再結晶
  16. 溶解のしくみ(水和)と極性による溶けやすさ
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  23. 酸化・還元の定義
  24. アルコールとエーテル
  25. 酸・アルカリと中和・指示薬
  26. アレニウスとブレンステッド・ローリーの酸・塩基の定義
  27. 酸・塩基の価数・強弱と電離度
  28. 弱酸の遊離・揮発性の酸の遊離
  29. フェノール類の性質と反応
  30. 酸化数と酸化・還元の判定
  31. 酸化剤と還元剤
  32. アルデヒドとケトン
  33. カルボン酸とエステル
  34. 芳香族カルボン酸(安息香酸・サリチル酸)
  35. アニリンと芳香族アミン

ヒント

行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。

ヒント 1

サリチル酸・アニリン・トルエン・安息香酸それぞれの代表的な反応(エステル化、検出反応、還元、酸化、酸の強さ)を思い出しましょう。

ヒント 2

塩化鉄(III)で呈色するのはフェノール性ヒドロキシ基をもつ化合物です。また、酸の強さは「塩酸 > カルボン酸 > 炭酸 > フェノール」の順です。

ヒント 3

イ、オ、カにはそれぞれ誤りが 1 か所あります。アセチルサリチル酸にフェノール性ヒドロキシ基が残っているか、トルエンの酸化で何が生じるか、安息香酸と炭酸の強さの関係を確かめましょう。

答えと解説

答えを見る

ア, ウ, エ

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解説を読む

正しいものはア、ウ、エである。

- ア 正しい。サリチル酸のカルボキシ基がメタノールとエステル化し、サリチル酸メチルが生じる(濃硫酸は触媒)。

- イ 誤り。塩化鉄(III)水溶液で呈色するのは、ベンゼン環に直接結合したヒドロキシ基(フェノール性ヒドロキシ基)をもつ化合物である。アセチルサリチル酸ではこのヒドロキシ基がアセチル化されてエステルになっているので、塩化鉄(III)水溶液を加えても呈色しない(呈色するのはサリチル酸やサリチル酸メチル)。
- ウ 正しい。さらし粉水溶液でアニリンが酸化されて赤紫色を呈する。これはアニリンの検出反応である。
- エ 正しい。ニトロベンゼンをスズと濃塩酸で還元するとアニリン塩酸塩が生じ、これに強塩基である水酸化ナトリウム水溶液を加えると、弱塩基のアニリンが遊離する。
- オ 誤り。トルエンのメチル基が酸化されて生じるのは安息香酸である。フェノールは生じない。
- カ 誤り。安息香酸は炭酸より強い酸なので、炭酸水素ナトリウム水溶液と反応して安息香酸ナトリウムになり、二酸化炭素が発生する。

別解

各選択肢を確かめる。
- ア: サリチル酸のカルボキシ基とメタノールが、濃硫酸を触媒としてエステル化し、サリチル酸メチルが生じる。正しい。
- イ: アセチルサリチル酸はフェノール性ヒドロキシ基がアセチル化されて残っていないので、塩化鉄(III)水溶液で呈色しない。誤り。
- ウ: アニリンにさらし粉水溶液を加えると赤紫色を呈する。正しい。
- エ: ニトロベンゼンをスズと濃塩酸で還元するとアニリン塩酸塩が生じ、水酸化ナトリウム水溶液を加えるとアニリンが遊離する。正しい。
- オ: トルエンを過マンガン酸カリウムで酸化すると安息香酸が生じる。フェノールは生じない。誤り。
- カ: 安息香酸は炭酸より強い酸なので、炭酸水素ナトリウム水溶液と反応して二酸化炭素が発生する。誤り。
以上より正しいのはア、ウ、エ。

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