【プロ講師解説】化学のグルメでは、高校化学・化学基礎の一問一答を掲載しています。解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。一問一答コンテンツ一覧は化学のグルメ『高校化学・化学基礎一問一答コンテンツ一覧』をご覧下さい。

一問一答

問1

【】に当てはまる用語を答えよ。

一般式CnH2n+2で表される鎖式飽和炭化水素を【1】という。

【問1】解答/解説:タップで表示
解答:【1】アルカン

アルカンとは一般式CnH2n+2で表される鎖式飽和炭化水素である。

※アルカンについて詳しくはアルカン(一般式の作り方・一覧・命名法・製法・性質・置換反応など)を参照

問2

【】に当てはまる用語を答えよ。

n 名称 化学式
1 【1】 【2】
2 【3】 【4】
3 【5】 【6】
4 【7】 【8】
5 【9】 【10】
6 【11】 【12】
7 【13】 【14】
8 【15】 【16】
9 【17】 【18】
10 【19】 【20】
【問2】解答/解説:タップで表示
解答:以下参照
n 名称 化学式
1 メタン CH4
2 エタン C2H6
3 プロパン C3H8
4 ブタン C4H10
5 ペンタン C5H12
6 ヘキサン C6H14
7 ヘプタン C7H16
8 オクタン C8H18
9 ノナン C9H20
10 デカン C10H22

※アルカンについて詳しくはアルカン(一般式の作り方・一覧・命名法・製法・性質・置換反応など)を参照

問3

【】に当てはまる用語を答えよ。

メタンを工業的に作る際には天然ガスや石油を【1】する。

【問3】解答/解説:タップで表示
解答:【1】分留

メタンを工業的に作る際には天然ガスや石油から分留する。

※分留について詳しくは【分離法】蒸留と分留(違い・例・原理・図など)を参照
※アルカンについて詳しくはアルカン(一般式の作り方・一覧・命名法・製法・性質・置換反応など)を参照

問4

【】に当てはまる用語を答えよ。

メタンを実験室内で作る際には【1】とソーダ石灰の混合物を加熱する。

【問4】解答/解説:タップで表示
解答:【1】酢酸ナトリウムCH3COONa

メタンを実験室内で作る際には酢酸ナトリウムとソーダ石灰の混合物を加熱する。

\[
CH_{3}COONa + NaOH → Na_{2}CO_{3} + CH_{4}
\]

※アルカンについて詳しくはアルカン(一般式の作り方・一覧・命名法・製法・性質・置換反応など)を参照

問5

【】に当てはまる用語を答えよ。

アルカンは常温では化学的に安定しており反応性は低いが、【1】のあるところでは塩素などと反応する。

【問5】解答/解説:タップで表示
解答:【1】光(紫外線)

※アルカンについて詳しくはアルカン(一般式の作り方・一覧・命名法・製法・性質・置換反応など)を参照

問6

【】に当てはまる用語を答えよ。

メタンのもつ4コの水素H原子のうち、1コが塩素Cl原子と置き換わったものを【1】、2コが塩素Cl原子と置き換わったものを【2】、3コが塩素Cl原子と置き換わったものを【3】、4コが塩素Cl原子と置き換わったものを【4】という。

【問6】解答/解説:タップで表示
解答:【1】クロロメタン(慣用名:塩化メチル)【2】ジクロロメタン(慣用名:塩化メチレン)【3】トリクロロメタン(慣用名:クロロホルム)【4】テトラクロロメタン(慣用名:四塩化炭素)

メタンと塩素の混合気体は光照射や加熱によって激しく反応し、C-H結合がC-Cl結合に変化していく。

STEP1 メタンに付いている水素H原子のうち、1つが塩素Cl原子に置き換わる
→ クロロメタンが生成
STEP2 残っている3つのHのうち、1つがClに置き換わる
→ ジクロロメタンが生成
STEP3 残っている2つのHのうち、1つがClに置き換わる
→ トリクロロメタンが生成
STEP4 残っている1つのHがClに置き換わる
→ テトラクロロメタンが生成
Point!

STEP1

メタンに付いている水素H原子のうち、1つが塩素Cl原子に置き換わる

まずは、メタンに付いている水素H原子のうち、1つが塩素Cl原子に置き換わる。

このときできる化合物をクロロメタンという。(”クロロ”というのは”Cl”のことを表している)

また、クロロメタンは慣用的に塩化メチルとも呼ばれるのでそちらも併せて覚えておこう。

STEP2

残っている3つのHのうち、1つがClに置き換わる

次に、残っている3つのHのうち、1つがClに置き換わる。

このときできる化合物はジクロロメタンという。
「ジ」というのはギリシャ語で「2」を表すので「ジクロロ」で”2コのClが付いている”という意味になる。

また、ジクロロメタンの慣用名は塩化メチレンである。

STEP3

残っている2つのHのうち、1つがClに置き換わる

次に、残っている2つのHのうち、1つがClに置き換わる。

このときできる化合物は(Clが3つなので)トリクロロメタンという。
慣用的にはクロロホルムと呼ばれ、麻酔薬などとして用いられる。

STEP4

残っている1つのHがClに置き換わる

最後に、残っている1つのHがClに置き換わる。

生成するのはテトラクロロメタン
慣用名は四塩化炭素である。

※メタンの置換反応について詳しくはアルカン(一般式の作り方・一覧・命名法・製法・性質・置換反応など)を参照

問7

【】に当てはまる用語を答えよ。

クロロメタン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、テトラクロロメタンのうち、麻酔薬として用いられるのは【1】である。

【問7】解答/解説:タップで表示
解答:【1】トリクロロメタン(慣用名:クロロホルム)

※メタンの置換反応について詳しくはアルカン(一般式の作り方・一覧・命名法・製法・性質・置換反応など)を参照

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著者プロフィール

・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター

数百名の個別指導経験あり(過去生徒合格実績:東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など)
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆

著者紹介詳細