Question

t o r o r o

問8（2）について質問です。
溶解度積の問題です。
沈殿が全く生じない場合と、すべて沈殿した場合の二通りだけを考えるのはなぜですか？一部だけ沈殿することってないのでしょうか。

ⅡI 次の文を読み、問5 問8に答えよ。
次の5種類の塩のうちのいずれか1種類を含む水溶液 A~E がある。
BaCl2, AgNO3, K2CrO4, Na2CO3, Na2SO4
水溶液A~E について以下の操作1~3を行い, それぞれの水溶液に含まれる塩
の種類を決定した。
色であった。 こ
え
操作1: 水溶液 A~Eの色を観察したところ、Aのみが
れより, A は K2CrO4水溶液であることがわかった。
操作2: 水溶液 B〜E について炎色反応を示すかどうか調べたところ,Bでは特有
の炎色がみられなかったが, Cでは
色, D およびEではいずれ
お
か 色の炎色がみられた。 これより, B は AgNO3 水溶液, C は
BaCl2 水溶液, D およびEの一方は Na2CO3 水溶液, もう一方はNa2SO4
水溶液であることがわかった。
操作3 :水溶液DとEそれぞれに水溶液 X を加えたときの変化から, D は Na2CO3
水溶液, E は Na2SO4水溶液であることがわかった。
問5 空欄
え
ずつ選んで記せ。 なお, 同じ色を繰り返し選んでもよい。
【語群】 黄 黄緑 青 赤 |赤橙
問6 操作3で用いた水溶液 X として最も適切なものを,次の (ア) ~ (ウ) のうちから一
つ選び、その記号を記せ。 また, その水溶液 X を加えたとき, 水溶液 D およびE
ではどのような変化がみられたか。 それぞれについて10字以内で記せ。 ただし,
変化がみられないときは 「変化なし。」 と記せ。
か に適する色を、次の 【語群】 のうちからそれぞれ一つ
(ア) 水酸化ナトリウム水溶液 (イ) 過酸化水素水
(ウ) 塩酸
問7 水溶液A,B, D, E それぞれに水溶液Cを加えたとき、白色の沈殿が生じる
水溶液を, A,B,D,Eのうちからすべて選び、その記号を記せ。

問8 水溶液Aに水溶液B を加えると, クロム酸銀 Ag2CrO4 の沈殿が生じて次の溶
解平衡が成り立つ。
Ag2CrO4 (固) 2Ag+ + CrO²-
このとき、水溶液中の銀イオンのモル濃度 [Ag+ ] とクロム酸イオンのモル濃度
[CrO2-]の間には次の関係が成り立つ。
HOND
[Ag+] 2[CrO4²-]=Ksp
この Ksp は溶解度積とよばれ, 温度が一定であれば一定の値をとる。 これにつ
A
いて,次の (1), (2) に答えよ。 ただし, 温度は一定であり,この温度における
Ag2CrO4 の溶解度積はKsp=4.0×10-12 (mol/L) とする。 また, 必要があれば
√2=1.41,√3=1.73を用いよ。
つ
(1) 十分な量の
AgaCrO4を水に加えて飽和水溶液を得た。この飽和水溶液中の銀
イオンのモル濃度 [Ag+] は何mol/Lか。 四捨五入により有効数字2桁で記せ。
(2) 4.0×10mol/L のクロム酸カリウム K2CrO4水溶液100mLと4.0×10-2
mol/Lの硝酸銀 AgNO3 水溶液100mLを混合した。 混合後の水溶液中の銀イ
オンのモル濃度 [Ag+] は何mol/Lか。 四捨五入により有効数字2桁で記せ。
ただし、混合後の水溶液の体積は200mL とする。
Taman
ja
****
WAJ
100 Back
(12-15
-14519
16
IN
14

問8 思考力・判断力
(1)
Ag2CrO4 1molが溶解すると, Ag+ 2mol と CrO²-1molが
生じる。 Ag2CrO4の飽和水溶液のモル濃度を C [mol/L] とする
と, Ag+ と CrO4-のモル濃度は,
[Ag+] =2C
[CrO4²-]=Ci
AgżCrOの飽和水溶液では [Ag+] [CrO2-
] = Ksp が成り立つ
ので,
(2C)²×C=4.0×10-12 (mol/L) 3
Ci=1.0×10-4mol/L
よって,
[Ag+] =2G=2×1.0×10mol/L=2.0×10mol/L
(2) 混合後の水溶液の体積は200mL なので, Ag2CrO4 の沈殿が生
じないと仮定したときの Ag+ と CrO42-のモル濃度は,
4.0×10-2 mol/LX-
反応前
変化量
反応後
[Ag+] =
[CrO2-]=
これより
200
1000
L
200
1000
100
4.0×10-2 mol/Lx
1000
100
1000
L
Ag2CrO4 2 2Ag+
-=2.0×10mol/L
[Ag+]2[CrO42-]=(2.0×10mol/L)2×2.0×10-mol/L
+
2.0×10mol/L
28.0×106 (mol/L)³>Ksp 0
したがって、 沈殿が生じないとした仮定は誤りであり、実際は
Ag2CrO4 の沈殿が生じる。
Ag+ がすべて Ag2CrO4 として沈殿したとすると,各イオンの
モル濃度は次のようになる。
なぜ
OPO
CrO42-
2.0×10mol/L
L 1
[A"+]"[B"-]">Ksp のとき
= 2.0×10mol/L⇒仮定は誤りで,, AmBm は沈殿する。
[A][B-]"≦Ksp のとき
仮定は正しく, Am B は沈殿しない。
-2.0×10mol/L -2.0×10-2」
~2mol/Lx1
50mol/L
1.0×10mol/L
(なぜ)
しかし,実際には Ag2CrO4はわずかに溶解し, Ag+ と CrO42-
(整理
溶解度積
難溶性の塩AmBmが沈殿して溶解平衡
の状態にあるとき, 水溶液中のAのモ
ル濃度 [A"*][mol/L] と, B"" のモル濃
度 [B-] [mol/L] には, 次の関係が成立
する。
が生じる。 溶解した Ag2CrO4 のモル濃度を C2 〔mol/L] とすると,
Ag+ と CrO42-のモル濃度は,
[Ag+] =2Cz
10863010+ 18
Hopx 31(0)8
整理
共通イオン効果
+A
[NaClの飽和水溶液にHC1を吹き込む
と, HC1が電離することで [C1-] が増加
するため,次式の溶解平衡が左に移動し、
NaClの固体が析出する。
AmBm (固) mA++nBm-
Ksp=[A"+]"[B"-]"
ここで、 Kspを溶解度積とよぶ｡
整理
難溶性の塩Am B の沈殿生成の判定
[CrO²-]=1.0×10-2mol/L+C2
この水溶液では、過剰に存在する CrO4²の共通イオン効果に
よって C2<C(=1.0×10mol/L) となる。 つまりC2 < 1.0×10 ~ 2
Am Be が沈殿していないと仮定したとき
の [A+]"[B-] の値を計算し、これと
Am Bm の溶解度積 Ksp との大小を比較す
-100-
にこまで
わかった
0,0288 3rd
NaCl(固) Na+ + C1¯
このように、ある電解質の水溶液に,そ
の電解質と共通するイオンを生じる別の物
質を加えることで、もとの電解質の溶解度
や電離度が小さくなる現象を共通イオン効
果という。
mol/
Ł
の

溶解度積

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ありがとう

一部だけ溶解しますよ。下の「なぜ」の部分がそれです。

しかし一部だけ溶解する場合と全て沈殿したと考える場合のどちらが考えやすいでしょうか？圧倒的に後者だと思います。そこで、加えた分全てが沈殿となった場合をまず考えます。その後実際に溶けている分を考えます。（C2の所）

ここでもう一つ考えないといけないことがあります。
それが共通イオン効果です。
今、全て沈殿したと仮定した溶液内にはクロム酸イオンが過剰に存在し、ルシャトリエの原理より与えられている平衡は左（沈殿を作る方向）に傾いています。よって実際に溶ける分はごくわずかであり、過剰にあるクロム酸イオンに関してはこの分は無視できます。

ここまでが解説に書いてあることです。

ありがとう

完全に沈殿すれば問題で聞かれている銀イオンの濃度はないので求められません。一部でも溶けていれば溶解平衡となり銀イオンが存在します。問題で聞かれているのはまさしく一部が溶解している時ですね。

t o r o r o

あー！そういうことだったんですね☺️
一部だけ沈殿したときは、変化量を文字で置き換えて解く方法しかないと思ってました...
共通イオン効果についても丁寧に教えて頂き感謝です！
この問題でずっと悩んでいたので助かりました🙏ありがとうございます！