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有機化合物(知識)の問題

難易度 1教科書の例題レベル高校化学 有機化合物(知識)

4 種類の芳香族化合物を溶かしたジエチルエーテル溶液を分液漏斗に入れ、希塩酸を加えてよく振り混ぜたのち静置すると、エーテル層と水層の 2 層に分かれた。このとき、塩酸と反応して塩となり、水層に移る化合物として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。
- ア トルエン
- イ フェノール
- ウ アニリン
- エ 安息香酸

この問題で使うもの

この問題を解けるようになるまで(39 技能)
算数中学高校大学大学院

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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
  10. イオン結合と金属結合
  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
  17. 有機化合物の特徴と官能基による分類
  18. 脂肪族炭化水素の置換反応・付加反応・付加重合
  19. ベンゼンの構造と反応
  20. 酸・アルカリと中和・指示薬
  21. アレニウスとブレンステッド・ローリーの酸・塩基の定義
  22. 酸・塩基の価数・強弱と電離度
  23. アニリンと芳香族アミン
  24. 構造異性体
  25. 分解と化合(化学変化の種類)
  26. 酸化と還元
  27. 酸化・還元の定義
  28. アルコールとエーテル
  29. 弱酸の遊離・揮発性の酸の遊離
  30. フェノール類の性質と反応
  31. 酸化数と酸化・還元の判定
  32. 酸化剤と還元剤
  33. アルデヒドとケトン
  34. カルボン酸とエステル
  35. 芳香族カルボン酸(安息香酸・サリチル酸)
  36. 純物質と混合物・単体と化合物・同素体
  37. 状態変化と粒子・融点・沸点・蒸留
  38. 物質の分離・精製の方法
  39. 芳香族化合物の分離

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

芳香族化合物の分離の知識を使います。加えた試薬(希塩酸)と反応して塩になる化合物はどれかを考えましょう。

ヒント 2

塩になった化合物は水に溶けやすくなって水層に移り、塩にならない化合物はエーテル層に残ります。希塩酸は酸なので、塩基性の化合物と反応します。

ヒント 3

トルエンは中性、フェノールと安息香酸は酸性の化合物なので、希塩酸とは反応しません。

答えと解説

答えを見る

ウ

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解説を読む

使う知識: 有機化合物は、そのままではエーテルに溶けやすく水に溶けにくいが、酸や塩基と反応して塩(イオンからなる物質)になると水に溶けやすくなり、水層に移る。

手順 1: 加えた試薬を確かめる。希塩酸は強酸なので、塩基性の化合物と反応して塩をつくる。

手順 2: それぞれの化合物が希塩酸と反応するかを判定する。
- ア トルエン は酸性も塩基性も示さない中性の化合物なので、塩酸と反応せず、エーテル層に残る。
- イ フェノール は弱い酸性を示す化合物なので、酸である塩酸とは反応せず、エーテル層に残る(水酸化ナトリウム水溶液を加えると塩になって水層に移る)。
- ウ アニリン はアミノ基をもつ弱塩基なので、塩酸と中和して塩(アニリン塩酸塩)になる。

アニリン塩酸塩は水に溶けやすいので水層に移る。
- エ 安息香酸 はカルボキシ基をもつ酸性の化合物なので、塩酸とは反応せず、エーテル層に残る(炭酸水素ナトリウム水溶液や水酸化ナトリウム水溶液を加えると塩になって水層に移る)。

よって、水層に移る化合物はウのアニリンである。

別解

塩酸と反応して塩になり水層に移るのは塩基性の化合物で、芳香族アミンであるアニリンである。アニリンは希塩酸と反応して水に溶けるアニリン塩酸塩 になる。

ア トルエンは中性で塩酸と反応せず、エーテル層に残る。誤り。
イ フェノールは弱い酸性で塩酸とは反応せず、エーテル層に残る。誤り。
ウ アニリンは塩基性で、塩酸と塩をつくって水層に移る。正しい。
エ 安息香酸は酸性で塩酸とは反応せず、エーテル層に残る(水酸化ナトリウム水溶液や炭酸水素ナトリウム水溶液とは塩をつくる)。誤り。

よって答えはウ。

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