化学
高校生
2020センター化学追試験の問題です。
解説で、海水100gに含まれる塩の組成および可能な最大の物質量を求めている理由がわかりません。なぜこのような考え方をするのでしょうか。
2020年度 追試験 4
4ある場所で採取した海水100gを30 ℃で濃縮して塩を析出させる実験を
行った。この海水 100gに含まれる主なイオン(Na*, Mg?*, Ca'+, CI
SO)の物質量を表1に示す。この実験でNaCI, Na,SO4, CaClz, CaSO。
の中で最初と2番目に析出する塩の組合せとして最も適当なものを,次ページ
の0~Oのうちから一つ選べ。なお,表2に30℃における NaCI, Na2SO4
CaCla. CaSO』 のそれぞれの飽和水溶液100gに含まれる塩の物質量を示す。
また、海水と純粋な水に対する塩の溶解性は変わらないものとし, Mg"* の塩
の生成については無視してよい。
4
02
0
表 1
0
海水 100gに含まれる主なイオンの
物質量 (mol)
Na+
0.047
Mg?+
0.0053
Ca?+
0.0010
CI-
0.055
SO.?-
0.0022
表 2
30 ℃における塩の飽和水溶液100g
に含まれる塩の物質量 (mol)
0.45
NaCl
0.21
NazSO4
0.45
CaClz
0.0015
CASO4
197-
0 正しい。0.10 mol/kgの非電解質の水溶液の凝固点降下度が0.19Kであるこ
=あり, 水溶液中の粒子の総質量モル濃度は, 0.10mol/kg×3=0.30mol/kg でた
ニから, 物質Bは非電解質である。 物質Cの凝固点降下度は, 物質Bの水溶液の
言量モル濃度は, 0.10 mol/kg×2=0.20mol/kg である。物質Aの水溶波の凝留に
から, 0.010 mol/kgの非電解質であるグルコース水溶液の凝固点降下度はQU
て波体になる。体積びをさらに減少させると, 圧力Pは急激に増加する。
S誤り。 気体と液体が共存しているとき, 気体の圧力は飽和蒸久尾以上
海水 100gに含まれる Mg?t以外のイオンからなる塩の組成および可能な最。
正しい。B点からさらに体積Vを減少させていくと, C点で物質えはす
OS0
と、敵和悪気圧に達するB点で気体休Xが凝縮し始める。
14 固体の溶解度
2+
物質量は次のようになる。
溶解度
差
り
0.45 mol
Na*
0.047 mol
NaCl として 0.047 mol
0.403 mol
CI
0.055 mol
Na
0.047 mol
| Na-SO,として 0.0022 mol
0.21 mol
0.208 mol
SO- 0.0022 mol
Ca+ 0.0010 mol
CaCle として 0.0010 mol
0.45 mol
0.449 mol
CI
0.055 mol
a 量
OH
2+
Ca't 0.0010 mol
CaSO4として 0.0010 mol
0.0015 mol 0.0005 mol
SO- 0.0022 mol
よって, 最初に析出するのは差の小さい CaSO4 である。 CaSO4 が析出した後。
水溶液中の Ca°* と SO4-は極めて少ないので, 2 番目に析出する塩は Ca"と
sO.-を含まない NaCI である。
Jom 0100 0
-1
4
tom
5 凝固点降下度
同じ質量モル濃度 0.10 mol/kgで物質Bの水溶液の凝固点降下度が最も小さ
CH S
OTxes=
また,凝固点降下度は溶質粒子の総質量モル濃度に比例する。
である。
実6
の
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