有機化合物(知識)の問題
炭素・水素・酸素からなる有機化合物の元素分析を行う。試料を乾燥した酸素を通しながら加熱し、酸化銅(II) を通して完全に燃焼させ、生じた気体を 2 本の吸収管 A・B にこの順に通す。吸収管 A で燃焼により生じた水だけを吸収させ、吸収管 B で二酸化炭素を吸収させて、それぞれの質量の増加から水と二酸化炭素の質量を求める。
吸収管 A・B に詰める物質の組み合わせとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。
| 吸収管 A | 吸収管 B | |
|---|---|---|
| ア | ソーダ石灰 | 塩化カルシウム |
| イ | 酸化銅(II) | ソーダ石灰 |
| ウ | 塩化カルシウム | ソーダ石灰 |
| エ | 塩化カルシウム | 酸化銅(II) |
この問題で使うもの
- 元素分析の方法(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(37 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
元素分析の方法の知識を使います。燃焼で生じた水と二酸化炭素を、それぞれ何に吸収させるかを思い出しましょう。
ヒント 2
水は中性の乾燥剤である塩化カルシウムに、二酸化炭素は塩基性のソーダ石灰に吸収させます。酸化銅(II) は試料を完全に燃焼させるために使います。
ヒント 3
酸化銅(II) を含む選択肢を除くと、アとウが残ります。ソーダ石灰が水も吸収することから、どちらの管を先に通すべきかを考えましょう。
答えと解説
答えを見る
ウ
どこでつまずきましたか?(選ぶと、戻る場所を案内します)
解説を読む
手順 1:吸収管に詰める物質の役割を確認する
元素分析では、試料を完全に燃焼させ、炭素を二酸化炭素 に、水素を水 に変える(酸化銅(II) は試料を完全に酸化するために使う)。生じた と をそれぞれ別の吸収管に吸収させる。
- 水を吸収させる物質:塩化カルシウム (中性の乾燥剤で、 は吸収しない)
- 二酸化炭素を吸収させる物質:ソーダ石灰( と の混合物。塩基性なので酸性の気体 を吸収し、水も吸収する)
手順 2:吸収管の順序を考える
ソーダ石灰は水と二酸化炭素の両方を吸収する。そのため、ソーダ石灰の管を先にすると、水と二酸化炭素を区別して測れない。そこで、先に水だけを吸収する塩化カルシウムの管 A を通し、そのあとでソーダ石灰の管 B に二酸化炭素を吸収させる。
よって、A が塩化カルシウム、B がソーダ石灰のウが正しい。
ほかの選択肢について
- ア:順序が逆である。先にソーダ石灰を通すと水と二酸化炭素の両方が吸収され、B の塩化カルシウムには何も吸収されないので、両者を区別して測れない。
- イ:酸化銅(II) は試料を完全に燃焼させるための酸化剤であり、水を吸収する物質ではない。
- エ:酸化銅(II) は二酸化炭素を吸収しない。二酸化炭素の吸収には塩基性のソーダ石灰を用いる。
別解
水だけを先に吸収する A には、水は吸収するが二酸化炭素は吸収しない塩化カルシウムを用いる。ソーダ石灰は水も二酸化炭素も吸収するので、A に使うと水と二酸化炭素を区別できない。
B には二酸化炭素を吸収するソーダ石灰を用いる。
ア(ソーダ石灰・塩化カルシウム): A が誤り(順序が逆)。
イ(酸化銅(II)・ソーダ石灰): 酸化銅(II) は吸収剤ではなく、不完全燃焼の生成物を酸化するための物質。誤り。
ウ(塩化カルシウム・ソーダ石灰): 正しい。
エ(塩化カルシウム・酸化銅(II)): 酸化銅(II) は二酸化炭素を吸収しない。誤り。
よって答えはウ。