Question

お

何が何なのかさっぱりわかりません！
教えてください

157. 混合物の中和炭酸カルシウムを強熱すると, 一部が二酸化炭素と酸化カルシウム
に分解した。その後,以下の実験を行い, 炭酸カルシウムの分解割合を調べた。
炭酸カルシウムの加熱後に残った固体 2.06g に 0.40mol/Lの塩酸200mL を加えた
ところ, 固体は気体を発生しながら完全に溶解した。 得られた溶液を水でうすめて正確
に 250mLの溶液を調製した。 この希釈溶液の25.0mL を0.10mol/Lの水酸化ナトリ
ウム水溶液で滴定したところ, 中和には水酸化ナトリウム水溶液が30.0mL必要であっ
た。 次の各問いに答えよ。 ただし, (2)~(4) については有効数字2桁とする。
(1) 炭酸カルシウムおよび酸化カルシウムと塩酸との反応を化学反応式で示せ。
(2) 下線部で調製した溶液中の塩化水素の濃度は何mol/Lか。
(3) 固体試料 2.06gを溶解するのに消費された塩化水素は何mol か。
(4) 炭酸カルシウムのうち加熱によって分解した割合 [%] を求めよ。
INO

そのため、滴定の進行に伴って, 混合水溶液中のイオンは減少していき
分子となっているため, 電気を導かなくなる。 中和点を過ぎると, 水溶
オンやバリウムイオンがほぼ沈殿し、水素イオンや水酸化物イオンは水
液中にイオンが増加していくため、 再び電気を導くようになる。
157. 混合物の中和
$
解答
(1) CaCO3 +2HCI → CaCl2+H2O+CO2
CaO+2HCl → CaCl2+H2O
(2)0.12mol/L (3) 5.0×10mol (4) 40%
解説 (1) 炭酸カルシウム CaCO3を加熱すると次の反応がおこり、
二酸化炭素CO2の発生とともに酸化カルシウム CaOの固体が生成する。
CaCO3 — CaO+CO,
したがって加熱後の固体には、 未反応のCaCO3とCaO が含まれ、こ
れに塩酸を加えるとそれぞれ次のように反応する。
CaCO3+2HCl → CaCl2+H2O+CO2 ・・・ ②
CaO+2HCI — CaCl2+H2O
...(3)
(2) 下線部で調製した溶液中の塩化水素 HCI の濃度をc[mol/L]とす
ると,この溶液25.0mLの中和に0.10mol/L水酸化ナトリウム水溶液
が30.0mL必要であったので,次式が成り立つ。
1xc[mol/L]×
-L=1×0.
L=1×0.10mol/Lx
c=0.12mol/L
25.0
1000
30.0
1000
・L
この中和で水溶液中の
イオンはBaSO と HO
に変化している。
① CaCO3とCaO の化学
反応式は, まとめて示さ
ずに別々に示す。
② 下線部で調製した塩酸
250mL のうち, 25.0mL
を中和滴定に使用してい
るので,いずれの水溶液
の濃度もc [mol/L] であ
る。
93

問題158
(3) はじめに加えた塩酸中の塩化水素の物質量は,
200
0.40mol/L×
L=8.0×10-2 mol
1000
反応せずに残った塩化水素の物質量は, (2) から,
250
0.12mol/L×
L=3.0×10-mol
1000
したがって, 2.06g の固体との反応で消費された塩化水素の物質量は,
8.0×10-mol-3.0×10-mol=5.0×10-mol
(4) 2.06gの固体に含まれる炭酸カルシウム CaCO3 (モル質量100
g/mol) の物質量を x [mol], 酸化カルシウム CaO (モル質量56g/mol)の
物質量をy [mol] とすると,
100g/molxx [mol] +56g/molxy [mol] = 2.06g ...④
また, ②,③の化学反応式の係数から, 1molのCaCO3, 1mol の CaOの
いずれも2molの塩化水素 HCI と反応するので, (3) から,
(x+y) [mol] ×2=5.0×10-2 mol
④ ⑤ 式を解くと, x=0.015mol, y=0.010mol となる。
①の反応式から, 1molのCaCO3 の分解で1molのCaO が生じるので,
加熱によって分解した CaCO3 は CaOと同じ 0.010mol となる。 したが
って、はじめの CaCO3 のうち分解した割合 [%] は,
x 100=40
0.010 mol
0.015mol+0.010mol
158 一段階滴定
...
5
はじめの
いて求める。
下
T