化学
高校生

最後の50-43.75をしたらなぜ蒸発した水の量が求まるのですか。

78. 溶解度曲線 4分 図は,硝酸カリウムの溶解度 (水100g に溶 ける溶質の最大質量 [g] の数値) と温度の関係を示す。 55gの硝酸カリ ウムを含む 60℃の飽和溶液をつくった。 この水溶液の温度を上げて, 水の一部を蒸発させたのち, 20℃まで冷却したところ, 硝酸カリウム 41gが析出した。 蒸発した水の質量 [g] はいくらか。 最も適当な数値 を次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ①3 ②6 ③9 ④ 12 ⑤ 14 [2004 本試〕 溶解度[g/100g水] 140 120 100 80 60 40 20 10 20 30 40 50 60 温度 [℃]
溶質 (KCI) 50℃] 溶媒 (水) 100g 40g 溶液 (KCI+水) 140g 最大の 溶解量 42.9g 析出量 0g 78 5.8g= 140g ② 100gとる 溶質 (KNO3) x [g] 100g 倍) 110g 110g + 100g (水) 溶液 (KNO.+水) 40g×100-200g 100g×100=500g 42.9gx 同じ温度では、 飽和溶液の濃度は常に一定 [50℃] 補足 飽和溶液の質量が変わっても、 溶液中の溶質と溶媒 の比は常に一定である。 別解 水 100g に KCI を 40.0g 溶かした水溶液140g をそ のまま20℃に冷却すると、20℃ではKCI が34.2gまでしか 溶けないので, 40.0g-34.2g = 5.8g の KCI が析出する。 溶液の質量と析出量とは比例関係にあるので、この水溶液 100gを20℃まで冷却したときに析出する KCI の質量を x[g] とすると, 溶質 (KNO)の質量 [g] より, 飽和溶液の質量 [g] [60℃] 100g 100 -214.5g 140 0g 110g. 100g 冷却する 55 g 55 g+x[g] 210g 溶液中の溶質と溶媒と溶液の比も常に一定 グラフより, 60℃ では水100g に硝酸カリウム KNO3 は110gまで溶ける。 したがって, 60℃で55gの KNO" を含む飽和溶液中の水の質量をx〔g〕 とするど [20℃] 析出する 200 x = 50g 溶液は 同じ濃度 fg -析出量 よって, x=4.14... g≒4.1g ② 500g 100g 析出量 34.2g100-171g 2008-1718-29 g g g- [60℃] 55 g x(g) Note 55g+x (g) KNO」 の析出量が41gなので、20℃で溶けている KNO3 it グラフより 20℃では水100g に KNO」 は 32g まで溶 ける。したがって 20℃ 14g の KNO』 を含む飽和溶 液中の水の質量をy[g] とすると, 溶質(KNO) の質量〔g〕 より, 飽和溶液の質量〔g〕 14 g 32 g 32g+100g 14g+y[g] 溶質 (KNO3) 溶媒 (水) 溶液 (KNO3 +水) 溶質 (KNO₂) 溶媒 (水) 溶液 (KNO3 +水) 55 g 150g [20°℃] 105g 32g 100g 132g よって、蒸発した水の質量は, |50g-43.75g =6.25g≒6g② 別解 20℃で水 50g に KNO は 16g まで溶ける。 水の蒸 発がなかった場合, 析出する KNO3 の質量は, 55g-16g= 39g なので、水の蒸発によって, KNO3 が 2g 分溶けきれな くなったことになる。 蒸発した水の質量を z [g] とすると [60℃] 溶液は 同じ濃度 溶質の質量 〔g〕 水の質量 〔g〕 z=6.25g6g② y=43.75g 水を蒸発させ て冷却する り [20℃] [20℃ 水を蒸発させずに冷却する 14g 14g (14g+y[g]: 50g-z (g) 64g-z (g) = y (g) 16g_ 150g 溶液は 同じ濃度 [20℃] 14 g 50 g-z [g] 溶質の質量〔g〕 水の質量 〔g〕 s〔g〕 100g 飽和溶液中では、常に次の関係が成りたつ。 溶質の質量 : 水の質量: 飽和溶液の質量 16g 50g 66 g 77 Point 飽和溶液について成りたつ関係 溶解度がs (水 100g に溶質がs〔g〕まで溶ける) のとき, 溶質の質量 〔g〕 s〔g〕 飽和溶液の質量 [g] 100 g+s (g) 78 =s 〔g〕 : 100g: 100g+8 [g]

回答

解説の左の下の方で求めてあるように

 50g が、最初に作った飽和溶液に含まれる水で

解説の右の上の方で求めてあるように

 43.75g が、蒸発させた後の飽和水溶液に含まれる水なので

蒸発するのは、水なので

 50-43.75=6.25g が蒸発した水である

というような事を解説は書いてあります

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