有機化合物(知識)の問題
酸素を含む脂肪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〜オのうちから 1 つ選べ。
- ア エタノールに濃硫酸を加えて約 に加熱すると、主にジエチルエーテルが生じる。
- イ 2-プロパノールを硫酸酸性の二クロム酸カリウム水溶液で酸化すると、プロピオンアルデヒド(プロパナール)が生じる。
- ウ ギ酸は還元性を示さないので、アンモニア性硝酸銀水溶液に加えて温めても、銀は析出しない。
- エ 酢酸エチルに水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱すると、酢酸ナトリウムとエタノールが生じる。
- オ ジメチルエーテルはエタノールの構造異性体であり、金属ナトリウムを加えると水素を発生する。
この問題で使うもの
- アルコールとエーテル(説明と入口の問題)
- アルデヒドとケトン(説明と入口の問題)
- カルボン酸とエステル(説明と入口の問題)
- 構造異性体(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(31 技能)
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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
それぞれの化合物がもつ官能基(ヒドロキシ基・エーテル結合・カルボキシ基・エステル結合・アルデヒド基)の性質と、アルコールの級数による酸化生成物の違いを思い出そう。
ヒント 2
エタノールの脱水は温度によって分子内脱水か分子間脱水かが変わる。第一級アルコールは酸化されるとアルデヒドに、第二級アルコールはケトンになる。ギ酸は構造の中にアルデヒド基を含む。
ヒント 3
ア・イは脱水の温度と生成物、アルコールの級数と酸化生成物を確かめると判断できる。ウはギ酸の構造、オは金属ナトリウムと反応する官能基を考えると、残りの選択肢が 1 つに絞れる。
答えと解説
答えを見る
エ
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解説を読む
- ア 誤り。エタノールに濃硫酸を加えて約 に加熱すると、分子内で脱水が起こって主にエチレンが生じる。
ジエチルエーテルが主に生じるのは、約 に加熱して分子間で脱水が起こるときである。
- イ 誤り。2-プロパノール は第二級アルコールなので、酸化されるとケトンのアセトン が生じる。プロピオンアルデヒド は、第一級アルコールの 1-プロパノールを酸化したときに生じるアルデヒドである。
- ウ 誤り。ギ酸 は分子中にアルデヒド基(ホルミル基)の構造をもつので還元性を示し、銀鏡反応を示す(アンモニア性硝酸銀水溶液に加えて温めると銀が析出する)。
- エ 正しい。エステルに塩基の水溶液を加えて加熱すると、けん化が起こり、カルボン酸の塩とアルコールが生じる。
- オ 誤り。ジメチルエーテル とエタノール はどちらも分子式 で、構造異性体であるという部分は正しい。しかし、ジメチルエーテルはヒドロキシ基をもたないので、金属ナトリウムとは反応せず、水素を発生しない。ナトリウムと反応して水素を発生するのはエタノールのほうである。
よって、正しいものはエである。
別解
ア: エタノールに濃硫酸を加えて約 170 ℃ に加熱すると分子内脱水が起こり、主にエチレンが生じる。ジエチルエーテルは約 130〜140 ℃ での分子間脱水で生じる。誤り。
イ: 2-プロパノールは第二級アルコールで、酸化されるとケトンのアセトン(2-プロパノン)が生じる。プロピオンアルデヒドは 1-プロパノール(第一級)の酸化生成物。誤り。
ウ: ギ酸 HCOOH はホルミル基(アルデヒド基)をもつので還元性を示し、アンモニア性硝酸銀水溶液で銀鏡反応を示す。誤り。
エ: 酢酸エチルのけん化: 。酢酸ナトリウムとエタノールが生じる。正しい。
オ: ジメチルエーテル はエタノール の構造異性体(官能基異性体)だが、ヒドロキシ基をもたないので金属ナトリウムとは反応せず、水素を発生しない。誤り。
よって正しいのはエ。