【有機化学】一問一答100問ノック!【受験対策, 高校化学】

有機化学分野の問題をランダムで50問集めました。主に入試対策として基本事項を確認できるようになっています。難易度が高い問題にはをつけています。不備ありましたらコメントまでお願いいたします。

有機化学は知識が鍵になることが多いです!最後まで行って力をつけましょう!出題分野はバラバラです!

理論と無機もあります!

この50問は分野をまたいで並んでいます。入試本番も分野順には出ないので、そのまま通しで解いてください。見出しは「その範囲に何が入っているか」の目印です。

この記事の目次

問1〜10|有機化合物の基本・アルカン・アルデヒド

1. 有機化合物とは、どんな元素を骨格とした化合物か。

炭素を骨格としています。

2. 炭素は水素H、酸素O、窒素N、硫黄S、塩素Clなどの原子とどのような種類の結合をしているか。

共有結合をしています。

3. 有機化合物は水に(溶け  )、有機溶媒に(溶け  )。( )を埋めなさい。

有機化合物は水に(溶けにくい)、有機溶媒に(溶けやすい)。

4. 現在、約5000万種類の化合物が報告されている。そのうち有機化合物は約何割を占めるか。

約9割です。とても多いですね。炭素原子は共有結合で次々に結合を作れることや、二重結合・三重結合などの様々な種類の結合を形成できることに起因しています。

5. アルカンについて炭素数が1から順番に、その化合物の名称を答えなさい。(ヒント:メタンとかプロパンとか...)

炭素数が1から順に、メタン・エタン・プロパン・ブタン・ペンタン・ヘキサン・ヘプタン・オクタン・ノナン・デカンです。

6. 問題5において、気体である化合物・液体である化合物にグループ分けしなさい。(常温常圧下)

常温・常圧下であれば、炭素数1~4が気体5~16 or 17なら液体、それ以降は固体となります。

7. アルカンの沸点は、一般に直鎖のほうが高くて、枝分かれが増えるほどに低くなる傾向がある。この理由を「分子間力」という言葉を使って簡単に答えなさい。

枝分かれが増えるほど、分子の構造が空間的にかさばります。すると周囲の分子と接する表面積が減ってしまうために、分子間力が弱まることで沸点が低くなります。

8. 次の示性式で表される化合物の慣用名を答えなさい。
H-CHO CH3-CHO、CH3-CH2-CHO

順に、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドです。

9. アルデヒドは同程度の分子量をもつアルコールよりも沸点が低くなる。この理由は?

アルコールはヒドロキシ基を持ち、分子間で水素結合を形成できるが、アルデヒド基は分子間で水素結合を形成できないから。

10. 30%〜40%程度のホルムアルデヒド水溶液はなんと呼ばれるか。

ホルマリンと呼ばれています。防腐剤などとして用いられます。

何問正解出来たでしょうか?あと40問続きます。頑張ってください!

問11〜20|フェノールの製法・芳香族の基本

11. ケトンはフェーリング反応や銀鏡反応を起こすか。

起こしません。還元性がないからです。

12. ベンゼンを濃硫酸とともに加熱すると得られる化合物は何か。

ベンゼンスルホン酸です。

13. ベンゼンスルホン酸と水酸化ナトリウム水溶液を混ぜることで得られる化合物は何か。

ベンゼンスルホン酸ナトリウムです。

14. ベンゼンスルホン酸ナトリウムと、固体の水酸化ナトリウムを混ぜて加熱することで得られる化合物は何か。

ナトリウムフェノキシドです。

15. ナトリウムフェノキシドに、塩酸や炭酸などの酸を加えることで得られる化合物は何か。

フェノールです。

16. 問題12~15までの過程で行われるフェノールの製造方法をなんというか。

アルカリ融解法といいます。

17. フェノール、塩酸、炭酸、カルボン酸 を酸が強い順に並べるとどうなるか。

強い順に、塩酸 > カルボン酸 > 炭酸 > フェノールです。カルボン酸以降は弱酸です。

18. ベンゼン環を2つ繋げてできた化合物 C10H8の名称は何か。

ナフタレンです。

19. では3つ繋げてできた化合物C14H10はなんと呼ぶか。

アントラセンです。

20. ニッケルやパラジウムや白金などを触媒とし、高温高圧下でベンゼンに水素を付加させることで得られる化合物の名称は何か。

シクロヘキサンです。

この辺りで離脱する方が多いみたいです。
頑張りましょう!

問21〜30|カルボン酸とアミド・性質の正誤

21. 純粋な酢酸は冬になると、凝固します。純粋な酢酸のことを何というか。

氷酢酸といいます。

22.酢酸2分子が分子間で脱水を起こすことで出来る酸無水物を何というか。

無水酢酸です。

23. アミンとカルボン酸から水が取れて縮合したものを何というか。

アミドといいます。-CONHの結合は、アミド結合と呼ばれています。

24. アニリンと無水酢酸を反応させると得られる2つの化合物は何か。

アセトアニリドと酢酸です。アセトアニリドはこんな構造をしています。

|問21〜30 カルボン酸とアミド・性質の正誤(1)
25. アセトアニリドのCH3COの部分は、何と呼ばれる官能基か。

CH3COは、アセチル基といいます。重要な官能基ですので覚えましょう。

26. 次の文章は正しいか。
「アルカンは、分子量が増えるほど密度も上がり、炭素数が12を超えると水に沈むようになる。」

誤りです。「分子量が増えるほど密度も上がり」という傾向はありますが、水には浮きません。

27. 次の文章は正しいか。
「エーテルは極性が小さいため、有機溶媒には溶けやすいが、水には溶けにくい。」

正しいです。

28. 次の文章は正しいか。「分子量の小さいエーテルは、少量は水に溶ける。」

正しいです。水との水素結合により、少しは水に溶けます。

29. 次の文章は正しいか。
「ベンゼンは付加反応は起きやすいが、置換反応は起きにくい。」

誤りです。「ベンゼンは付加反応は起きにくいが、置換反応は起きやすい。」が正しいです。

30. 混酸とは通常、何と何の混合物のことを指すか。

濃硝酸と濃硫酸の混合物を混酸と呼びます。

問31〜40|ジアゾ化・クメン法・不斉炭素

31. アニリンと亜硝酸ナトリウム、塩酸を加えて低温で反応させることで得られる有機化合物は何か。

塩化ベンゼンジアゾニウムです。

32. 問題31において、「低温」とはどれくらいの温度で行うか。

0~5℃です。

33. 次の文章は正しいか。
「アセチルサリチル酸は「アセトアミノフェン」という名前の解熱鎮痛剤として使用されている。」

誤りです。「アセトアミノフェン」ではなく「アスピリン」です。

34. 次の文は正しいか。
「トルエンをニトロ化すると、主にm-ニトロトルエンが得られる。」

誤りです。トルエンはメタ位でニトロ化が起きにくくオルト位とパラ位で大部分が起きます。詳しくは大学の範囲になりますが、難関大を受験される方は一度理由まで調べてみましょう。

35. 次の文は正しいか。
「ベンゼンのすべての炭素原子間の結合は、単結合と二重結合の中間の状態となっている。」

正しいです。ゆえに「1.5重結合」とも呼ばれてもいます。

36. 次の文は正しいか。
「アンモニア NH3の水素原子を、芳香族炭化水素基で置き換えた化合物を、芳香族アミンという。」

正しいです。

37. 現在、フェノールの製法の中で、最も一般的である工業的製法を何というか。

クメン法です。

38.ナフタレンを空気酸化させると無水フタル酸が得られます。この時に用いられる触媒は何か。

酸化バナジウム(V)です。

39. 次の文は正しいか。
「一般に、ニトロ基を有する化合物は黄色で、爆発性のあるものが多い。」

正しいです。ピクリン酸はその最たる例ですね。

40. 結合している原子、または原子団が4つともすべて異なっている炭素原子のことを何というか。

不斉炭素原子といいます。

あと10問です!もう少し!

問41〜50|異性体・サリチル酸・油脂

41. アセチレン3分子を重合させることで得られる有機化合物は何か。

ベンゼンです。

42. 構造式は同じであるが、立体的な構造が異なる異性体のことを何というか。

立体異性体です。

43. 次の文は正しいか。
「立体異性体は、シス・トランス異性体(幾何異性体) と 鏡像異性体(光学異性体) の2つにさらに分けることができる。」

正しいです。

44. 異性体のうち、分子式が同じで構造式が異なるものを、何というか。

構造異性体といいます。

45.アニリンをさらし粉で酸化させると、何色を呈色するか。

赤紫色に呈色します。

46. サリチル酸がメタノールとエステル化することで得られる化合物は何か。

サリチル酸メチルです。

47. サリチル酸は鎮痛薬としての効果がある。しかし現在鎮痛薬としては使われていない。サリチル酸を鎮痛薬として用いる際のデメリットを挙げなさい。

サリチル酸は、比較的酸性が強いので、服用することで胃痛などを生じることがあります。アセチルサリチル酸はこの副作用をどうにか抑えることはできないか、ということで合成されました。

48. 次の文章は正しいか。
「パルミチン酸」「ステアリン酸」はどちらも、炭化水素基がすべて単結合である「飽和脂肪酸」である。

正しいです。

49. 油脂1gをけん化するのに必要な水酸化カリウム KOH の質量(mg)を何というか。

けん化価といいます。

50. ヨウ素価とは、何gの油脂に付加するヨウ素の質量のことを指すか。

100gです。

問51〜60|アルコールとエーテル

51. アルコールを1級・2級・3級に分類する基準は何か。

ヒドロキシ基 -OH が結合している炭素に、炭素原子がいくつ結合しているかです。0個または1個なら1級、2個なら2級、3個なら3級です。

52. 1級アルコールを酸化すると何が得られるか。さらに酸化するとどうなるか。

まずアルデヒド、さらに酸化するとカルボン酸になります。

53. 2級アルコールを酸化すると何が得られるか。

ケトンです。ケトンはそれ以上酸化されにくいのが特徴です。

54. 3級アルコールが酸化されにくい理由を答えなさい。

-OH が付いた炭素に水素原子が結合していないためです。酸化は「-OHの水素とCの水素が取れる」反応なので、Cに水素がないと進みません。

55. エタノールに濃硫酸を加えて約160〜170℃で加熱すると何が得られるか。

エチレンです。1分子から水が取れる分子内脱水が起こります。

56. エタノールに濃硫酸を加えて約130〜140℃で加熱すると何が得られるか。

ジエチルエーテルです。2分子から水が取れる分子間脱水です。温度で生成物が変わるのが頻出ポイントで、高温=エチレン/低温=エーテルと整理してください。

57. アルコールにナトリウムの単体を加えると発生する気体は何か。

水素です。-OH を持つことの確認に使われます(エーテルは反応しません)。

58. メタノールを誤って飲むと危険な理由を簡単に答えなさい。

体内で酸化されてホルムアルデヒドやギ酸になり、失明や死に至ることがあるためです。エタノールとは毒性がまったく異なります。

59. アルコールが同程度の分子量の炭化水素より沸点が高い理由を答えなさい。

分子間で水素結合を形成するためです。

60. エチレングリコールとグリセリンは、それぞれ何価のアルコールか。

エチレングリコールは2価、グリセリンは3価です。グリセリンは油脂の構成成分でもあります。

問61〜70|アルケン・アルキンと元素分析

61. エチレンに臭素水を加えるとどうなるか。

臭素水の赤褐色が消えます(脱色)。二重結合への付加反応が起こるためで、不飽和結合の検出に使えます。

62. アセチレンの実験室的製法を答えなさい。

炭化カルシウム(カーバイド)CaC2 に水を加えます。同時に水酸化カルシウムが生じます。

63. アセチレンに水を付加させると最終的に何が得られるか。

アセトアルデヒドです。いったんビニルアルコールができますが不安定ですぐ異性化(転位)してアセトアルデヒドになります。

64. アセチレンに酢酸を付加させると得られる化合物は何か。

酢酸ビニルです。これを付加重合するとポリ酢酸ビニルになります。

65. プロペンに塩化水素を付加させると、主にどちらの生成物ができるか。またその規則を何というか。

2-クロロプロパンが主生成物です。水素が多く付いている炭素に、さらに水素が付くというマルコフニコフ則によります。

66. 元素分析の実験で、燃焼で生じた気体を通す2つの吸収管の中身と順番を答えなさい。

先に塩化カルシウム管(水を吸収)、次にソーダ石灰管(二酸化炭素を吸収)です。

67. 問題16で、順番を逆にしてはいけない理由を答えなさい。

ソーダ石灰は二酸化炭素だけでなく水も吸収してしまうためです。先に置くと水と二酸化炭素の量を区別できなくなります。

68. 元素分析から求まるのは組成式である。分子式を決めるためにさらに必要な情報は何か。

分子量です。分子量が組成式量の何倍かで分子式が決まります。

69. 炭素・水素・酸素からなる化合物の元素分析で、酸素の質量はどのように求めるか。

試料の質量から、求めた炭素と水素の質量を引きます。酸素は直接測定できません。

70. メタンやエタンなどのアルカンが、光を当てた塩素と起こす反応を何というか。

置換反応です。アルカンは安定なので付加反応は起こりません。

問71〜80|アルデヒド・ケトンとヨードホルム反応

71. 銀鏡反応とは何か。何を検出する反応か。

アンモニア性硝酸銀水溶液に還元性を持つ物質を加えると、銀が析出して器壁が鏡のようになる反応です。アルデヒドの検出に使います。

72. フェーリング液を還元したときに生じる沈殿の化学式と色を答えなさい。

酸化銅(Ⅰ) Cu2O の赤色沈殿です。

73. ヨードホルム反応を示すのは、どのような構造を持つ化合物か。

CH3CO- の構造、またはCH3CH(OH)- の構造を持つ化合物です。

74. ヨードホルム反応で生じる沈殿の色と特徴を答えなさい。

黄色の沈殿で、特有のにおいがあります。生じるのはヨードホルム CHI3 です。

75. ヨードホルム反応を示す代表的な化合物を4つ挙げなさい。

アセトアルデヒド・アセトン・エタノール・2-プロパノールです。メタノールと1-プロパノールは示しません。ここが引っかけどころです。

76. アセトンを実験室で得る方法を1つ答えなさい。

2-プロパノールを酸化する方法があります(酢酸カルシウムの乾留でも得られます)。

77. ホルムアルデヒドの水溶液が防腐剤に使われる理由を簡単に答えなさい。

タンパク質を変性させるためです。生物標本の保存などに使われます。

78. アルデヒドが還元性を示す理由を答えなさい。

-CHO(ホルミル基)が酸化されてカルボキシ基になりやすいためです。相手を還元しながら自身は酸化されます。

79. 酸化されにくく、銀鏡反応もフェーリング反応も示さないのは、アルデヒドとケトンのどちらか。

ケトンです。カルボニル基の両側が炭素で塞がれており、水素がないためです。

80. ギ酸が還元性を示す理由を答えなさい。

カルボキシ基だけでなくホルミル基(アルデヒド基)も併せ持つためです。カルボン酸でありながら銀鏡反応を示す特殊な例です。

問81〜90|カルボン酸・エステル・セッケン

81. カルボン酸とアルコールから水が取れて結合する反応を何というか。また触媒は何か。

エステル化(脱水縮合)で、触媒は濃硫酸です。

82. エステルに水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱する反応を何というか。

けん化です。カルボン酸の塩とアルコールが生じます。

83. マレイン酸とフマル酸はどのような関係か。

シス・トランス異性体(幾何異性体)の関係です。マレイン酸がシス形、フマル酸がトランス形です。

84. マレイン酸だけが加熱で酸無水物になる理由を答えなさい。

シス形で2つのカルボキシ基が同じ側にあり、近いためです。トランス形のフマル酸は離れているので分子内で脱水できません。

85. 酢酸に炭酸水素ナトリウム水溶液を加えるとどうなるか。

二酸化炭素が発生します。カルボン酸が炭酸より強い酸であるためで、カルボン酸の検出に使えます。

86. セッケンの分子は、どのような2つの部分からできているか。

水になじむ親水基(-COO-)と、油になじむ疎水基(炭化水素基)です。この構造が汚れを落とすはたらきを生みます。

87. セッケンを硬水で使うと泡立ちが悪くなる理由を答えなさい。

硬水に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンと結びついて水に溶けにくい塩を作るためです。

88. セッケン水が弱塩基性を示す理由を答えなさい。

弱酸(脂肪酸)と強塩基(NaOH)の塩なので加水分解するためです。そのため絹や羊毛の洗濯には適しません。

89. 低級エステルに共通する性質を1つ答えなさい。

果実のような芳香を持つことです。香料に使われます。

90. 有機化合物の混合物を分液漏斗で分けるとき、水層に移すためにはどうすればよいか。

酸や塩基を加えて塩(イオン)に変えることです。塩になると水に溶けるようになります。

問91〜100|芳香族化合物の分離と反応

91. エーテルに溶かしたアニリンを水層に移すには、何を加えればよいか。

塩酸(希塩酸)です。アニリン塩酸塩となって水層に移ります。

92. 安息香酸とフェノールの混合エーテル溶液に、炭酸水素ナトリウム水溶液を加えるとどちらが水層に移るか。

安息香酸だけが移ります。フェノールは炭酸より弱い酸なので、炭酸水素ナトリウムとは反応しません。この差が分離に使われます。

93. 問題42のあと、残ったフェノールを水層に移すには何を加えればよいか。

水酸化ナトリウム水溶液です。ナトリウムフェノキシドとなって水層に移ります。

94. ニトロベンゼンやトルエンは、酸や塩基を加えてもエーテル層に残る。その理由を答えなさい。

中性の物質で、酸とも塩基とも反応せず塩にならないためです。

95. サリチル酸が持つ2つの官能基は何か。

カルボキシ基 -COOH と ヒドロキシ基 -OHです。2つ持つため、カルボン酸としてもフェノール類としても反応します。

96. サリチル酸に無水酢酸を作用させると得られる化合物と、その用途を答えなさい。

アセチルサリチル酸で、解熱鎮痛剤(アスピリン)として使われます。

97. フェノール類の検出に使う試薬と、そのときの色を答えなさい。

塩化鉄(Ⅲ) FeCl3 水溶液を加えると青紫〜赤紫色を呈します。

98. ベンゼンに濃硝酸と濃硫酸の混合物を作用させると得られる化合物は何か。

ニトロベンゼンです。この反応をニトロ化といいます。

99. ニトロベンゼンをスズと塩酸で還元すると、最終的に何が得られるか。

アニリンです(いったんアニリン塩酸塩になるので、強塩基を加えて遊離させます)。

100. トルエンを過マンガン酸カリウムで酸化すると得られる化合物は何か。

安息香酸です。側鎖のメチル基が酸化されてカルボキシ基になります。

50問おつかれさまでした。Part2を用意しました。Part1と重複しない範囲で、アルコールの級数・元素分析・ヨードホルム反応・分液による分離を厚くまとめています。

お疲れ様でした!わからなかった事項はメモしておきましょう!

理論と無機もあります!

【補足】このあたりの単元で混乱している場合、原因は今の単元ではなく前の単元の理解の穴にあることが多いです。手前の単元まで戻って演習し直すほうが、結局は速く終わります。塾・オンライン教材の比較は主要オンライン塾の比較記事にまとめています。

【化学の勉強順序に迷ったら】この記事の内容をどの時期にやるべきかは化学の独学ロードマップ(4ステップ)で全体像を解説しています。

高分子分野の一問一答も用意しています。

全8回の一覧と、どの分野から解くべきかは次の記事にまとめています。

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この記事を書いた人

兵庫県のとある学習塾の塾長。私大理系卒。塾バイト・家庭教師を経て、長年の経験を基に幅広く受験をサポートします。生徒だけでなく、それを支える保護者や先生の力にもなりたいという思いで立ち上げました。

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