Question

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問2において、赤の下線部を読んでもなぜ丸4番がダメなのか分からないので教えて下さい！

152. 海水に含まれるイオン 06分)
C1=35.5, 気体定数R=8.3×10 Pa・L/(mol・K)
次の文章を読み、 下の問い (問1~3)に答えよ。 Na=23,
Re 39,126.127
高潮や津波は農地に甚大な被害をもたらす。それは、大量の海水が流入することで土壌塩分が増加す
ることによるものである。一般に,海水に含まれる塩類の濃度は場所や深さなどにより変化するが,あ
る資料によると, 海水の主要成分(イオン) の含有量は次のようになる。
Naeb & Fr
(エ) : 380mg/L
10556mg/L
18980 mg/L
海水の主要イオン含有量
(イ): 1272mg/L2+
(カ): 2649mg/L
(ウ): 400mg/L
(キ) : 140mg/L →
加熱
Baby
えん
ここで, (ア)~(エ)は陽イオン, (オ)~(キ)は陰イオンである。 表の数値が示す通り (ア)と(オ)からなる塩は海
水の水以外の最も主要な成分である。 (イ)は2価の陽イオンであり、水酸化物イオンとの化合物はほとん
ど水に溶けない。(ウ)と(キ)のみ含まれた水溶液は当初沈殿物を生じていないが,これを加熱すると石灰岩
や大理石の主成分が生じる。 (エ)はアルカリ金属の単原子イオンであり、赤紫色の炎色反応を示す。 (ア)と
(キ)からなる塩の水溶液は弱い塩基性を示すが,これに塩酸を加えると二酸化炭素を発生し, 反応後の水
溶液には(ア)と(オ)が含まれる。 (カ) を含む水溶液にバリウムイオンを加えると, 水にも酸にも反応しない,
X線をさえぎる白色沈殿が生成する。
対して, 河川水に溶存している最大濃度の陽イオンは (ウ)であり、海水が農地に流入する際の問題点と
は、過度に溶存した(ア)が農作物の生育に害を与えることである。
(4) CO3²-
2-
Cacoz
問1 (イ)とエ)に当てはまる陽イオンはそれぞれ何か。 最も適当なものを、次の①~⑤のうちから一つ
ずつ選べ。
① Li+
②Na + ③K+ ④ Ca²+
⑤ Mg2+
88
問2 (カ)と(ギ)に当てはまる陰イオンはそれぞれ何か。 最も適当なものを次の①~ ⑤ のうちから一つ
ずつ選べ。
①CI ②I ③ HCO 3 -
2-
SO4²-
第3編
無機物質

れて
まり、
質
あ
152 問1 (イ) ⑤
(I) (3) 問25
問題文 12~14行目より
「問題文のポイント
ex
液にはと(有)が含まれる。 (カ)を含む水溶液にバリウムイオンを加えると, 水にも酸にも反応しない。
からなる塩の水溶液は弱い塩基性を示すが、これに塩酸を加えると二酸化炭素を発生し、反応後の水
の主成分が生じる。 (エ)はアルカリ金属の単原子イオンであり、赤紫色の炎色反応を示すと
(キ) ③ 問3⑤
問3より
「問題文のポイント
海水淡水にするために用いる現象として, 「逆浸透」 がある。 これは半透膜の片側に海水を、も
一方に真水を置き、 海水側から圧力をかけることによって真水がつくられる現象である。 海水が質
パーセント濃度 3.0 % の NaCl 水溶液 (密度1.0g/cm²)のみで構成されているとして, 27℃で淡水
力は何Paか。 最も適当な数値を、次の①~⑥のうちから一つ選べ。ただし、寝
(ⅡI)はファントホッフの式ⅡI = cRT (cは溶質粒子のモル濃度
‒‒‒‒‒‒‒
-----
Tは絶対温度)により与えられる
ものとする｡
解説
問12 (イ) 2価の陽イオンになりやすいものは2族
元素であり,水酸化物が水に溶けにくいもの
は Mg ²⑤ である。
赤紫色の炎色反応を示すアルカリ金属の単原
子イオンは K + ③ である。
(カ) バリウムイオンを加えると生成する, X線を
さえぎる白色沈殿は硫酸バリウム BaSO で
ある。よって, 硫酸イオン SO ² ⑤ である。
(キ)(ア)と(オ)からなる塩は,海水中に水以外で最も
多く含まれている塩化ナトリウム NaClであ
るから, 陽イオンである(ア) は Na+, 陰イオ
ンである (オ) は CI である。 (キ) と (ア) Na + との
塩の水溶液は弱い塩基性を示し,これに強酸
である塩酸を加えると二酸化炭素を発生する
ので, (キ)は,炭酸イオン CO3 2か炭酸水素
イオン HCO3のいずれかである。 一方, 問
題文より, (ウ)と(キ)が含まれる水溶液を加熱す
ると, 石灰石や大理石の主成分である炭酸カ
ルシウム CaCO3 を生じるので, (キ)は炭酸水
素イオン HCO3 ③ である。
NaHCO3 + HCI
→ NaCl + H2O + CO2
CaCO3 + CO2 + H2O
Ca (HCO3) 2
なお、残る陽イオン(ウ)はCa²+ である。
以上をまとめると、次のようになる。
(ア) Na+(イ) Mg2+ (ウ) Ca²+ (エ) K +
(オ) CISO (キ) HCO3-
問3 半透膜の片側に海水を もう一方に真水を置くと､
半透膜を隔てて真水側から海水側へ溶媒分子が移
動 (浸透しようとする浸透圧がかかる。この浸透
圧よりも大きい圧力を海水側にかけることで、海
水に含まれる溶媒分子を逆に真水側へ移動させ,
真水をつくることができる。 この現象を逆浸透と
30
58.5
塩の水溶液に塩酸を加えると二酸化炭素が
発生したことから、弱酸遊離反応が起
こったことを読み取る。
いう。したがって, 逆浸透による淡水化に必要な
最低圧力は, はじめに真水側から海水側にかかる
浸透圧と等しい。 ここで、質量パーセント濃度
3.0% の NaCl (式量 58.5) 水溶液の密度が
1.0g/cm²であるからモル濃度c [mol/L] は,
1.0 g/cm³x1000 cm³/LX-
ファントホッフの式に含まれる濃度はモ
ル濃度で示されることから, この式を用い
るときは濃度をモル濃度に変換する必要が
あることを読み取る。
=2x
58.5g/mol
mol/L
海水中で NaCl は Na と C1 に完全に電離して
いるので, 溶けている溶質粒子 (Na と CI-) の物
質量は, NaCl の物質量の2倍となる。 したがっ
て浸透圧Ⅱは,
ⅡI=cRT
30
58.5
mol/L
3.0
100
×8.3×10Pa・L/ (mol・K) ×300 K
= 2.55...×10°Pa≒ 2.6×10Pa ⑤
+(03²
Na2CO3+HCl
→NaCl+CUz+NaOH
第3編 編未演習 71
152

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

CaCO3ができたから、4番もあると考えてはいけない。

HCO3-は熱分解でCO3^2-をつくるが、仮にCO3^2-があったとしたら、熱分解でO2-とH2Oとなり、CO3^2-にはならない。

問題文にウ、キを加熱したら大理石の主成分ができたとある。CaCO3が主成分であるが、これが加熱でできたわけだから、炭酸イオンであるはずがない。

先ほど述べたが、加熱で炭酸カルシウムができたんだから、最初に炭酸イオンがあるはずがない。だから、炭酸水素イオンの熱分解となる。

4番のイオン物質が加熱でできたわけだから、4番はダメでしょう🙇

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理解できました！ありがとうございます！

🍇こつぶ🐡

いえいえ🙇

Answer 2

おぐりん

炭酸は
H2CO3+H2O→HCO3- + H3O+
HCO3- +H2O→CO3 2- + H3O+
と二段階解離します。
この時、第ニ電離はほぼ起こらず、第一電離だけ起こると近似できます。
ただし、これは計算問題では無視するかどうかは問題の指示に従わなければいけません。
これにより、自然に存在する炭酸イオンはほぼHCO3-であると考えているようです。
(ただし私は最初に自分で解いたらまんまと引っかかりました笑)

おぐりん

なおCO3^2-は自然界で発見されていません。

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なるほどです！
そもそも論として発見されていないんですね！
ありがとうございます😊