Question

jpgamw

(1)について質問です。
沈殿D→ごろあわせの5を使いZnではないのですか？
沈殿F→ごろあわせ2よりZnSは沈殿しなくないですか？
沈殿G→なぜBaが沈殿ですか？

実験論述
236. 金属イオンの系統分析 Pb2+,
Cu2+, Fe3+, Zn2+, Ba2+, Na+,
Ag+, A13+ の8種類のイオンを含む
溶液がある。 図のような操作を行い,
各イオンを分離した。 下の各問いに
答えよ。
混合溶液
操作1 塩酸を加える
した
(13 山形大改)
沈殿 A
溶液 A
操作 2 熱湯を加える
操作3 硫化水素を通じる
沈殿 B |溶液 B 沈殿C
(1) 沈殿 B, C, E, F, Gの名称
を答えよ。
溶液C
煮沸する
(2)操作4で,溶液C を煮沸する
理由を説明せよ。
操作 4 濃硝酸を加える
アンモニア水を加える
沈殿 D
溶液 D
(3)操作4で,濃硝酸を加える理
由を説明せよ。
操作 5 過剰の水酸化ナトリ
ウム水溶液を加える
操作 6
硫化水素を通じる
(4) 溶液Eに含まれる錯イオンの
化学式を答えよ。
沈殿E
溶液E
沈殿 F
溶液F
(5) はじめの8種類のイオンのう
ち,溶液Gに含まれるイオンの化
煮沸後,炭酸ア
操作7ンモニウム水溶
液を加える
学式を記せ。 また,そのイオンを
| 沈殿G
溶液 G
確認する方法を答えよ。
(石川県立大 改)

236. 金属イオンの系統分析
解答 (1) B 塩化銀 C 硫化銅(II) E 水酸化鉄(Ⅲ)
F 硫化亜鉛 G 炭酸バリウム
(2) 溶液中に溶けている硫化水素を除くため
(3)操作3 Fe3+が硫化水素により還元されて Fe2+になっているの
で、酸化して Fe3+ に戻すため。
(4) [AI(OH)]
(5)Na+確認方法)黄色の炎色反応を呈色することで確認する。
解説(1)この実験の操作は次のようになる。
Pb2+, Cu2+,Fe3 Zn2+, Ba2+, Nat, Ag+, A3+
操作 HClaq
AgCl. PbCl2 沈殿A
操作2 熱湯
Cu2+, Fe3+Zn2+, Ba24 Na+, A3+
操作3 H2S (酸性)
溶液 A
AgCl
沈殿B
Pb2+ 溶液B CuS 沈殿C
水酸化鉄(Ⅲ) AI (OH)3 沈殿D)
操作 5 NaOHaq
Fe2+Zn2+, Ba2+, Na+ Af3+ 溶液C
操作 4 煮沸、 濃硝酸 NH3aq
[Zn (NH3)4]2+ Ba2+ Na+ 溶液D
操作6 H2S (塩基性)
水酸化鉄(Ⅲ) 沈殿E [Al(OH)4] 溶液E
ZnS 沈殿下) Ba²+ Na+ 溶液F
操作7 煮沸 (NH)COjag
BaCO 沈殿G
Na+ 溶液G
操作12 塩酸を加えて沈殿を生じるのは Ag+ と Pb2+ である。これ
らの沈殿のうちPbClは熱湯に溶けるため, 操作2によって溶液Bに
Ag++Cl→ AgCl
( 沈殿B)
移る。
Pb2++2Cl → PbCl2 (溶液Bに移る)
操作3 溶液Aは酸性である 酸性条件下で硫化水素 H2Sを通じたと
きに沈殿を生じるのは Cu2+である。
Cu2++HS→ CuS+2H+
(沈殿C)
このとき,Fe3+ は, 硫化水素によって還元され, Fe2+ になる。
操作 4.3 溶液を煮沸するとさ活中の確化水素が除かれる。さら
に濃硝酸を加えると, Fe2+が酸化されて Fe3+ に戻る。 ここにアンモニ
ア水を加えて沈殿を生じるのは Fe3+ と A13+ である。これらの沈殿の
うち, Al(OH)」は過剰の水酸化ナトリウム NaOH水溶液に錯イオンを
つくって溶ける。
AP3+ +30H → AI (OH)3
AL(OH)3+OH→
[AI(OH)] (溶液Eに移る)
●操作で塩酸を加えて
いる。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

hira

沈澱D
沈澱Dでの操作は溶液をアンモニアで塩基性にするのでFe(3+)とAl(3+)が沈澱します。Zn(2+)はZn(OH)2になった後、アンミン錯体[Zn(NH3)4](2+)
になり溶液中に移動します。

沈澱F
ZnSは中性、塩基性では沈澱します。
ちなみにCuSは酸性中でも沈澱する性質を持ち、ZnSは酸性下では沈澱しません。

沈澱G
炭酸アンモニウム(NH4)2 (CO3)を加えているので
炭酸イオンCO3(2-)が存在します。
これはBaイオンとくっつき、BaCO3となり沈澱します。

jpgamw

回答ありがとうございます。
本当に申し訳ありません🙇
ごろあわせの写真載せていると思っていたら忘れていました。
今添付しました。
ごろあわせをこの問題のD、F、Gでは使えないのですか？
すみません🙇
お時間あるときによろしくお願いします。

hira

ごろ5は少量のアンモニアなら沈澱、多量なら溶けるのはCu.ag.Znのイオンと書いてあります。確かに問題分には過剰量のアンモニア水記載はないので誤解を招きますね。

ごろ2では酸性条件下でも硫化物沈澱する金属イオンを示します。ただFの沈殿は塩基性下なのでごろ2とは話は別です。中性、塩基性下では硫化亜鉛、鉄等は沈澱します。

沈澱Gはごろ6でカバーできます。

jpgamw

返信ありがとうございます。
すみません。
どれだけ入れたか書いていないときは、大量だと考えればいいのですか？

塩基性のもとでは使えないからだったのてすね！
Gもよく理解しました！！

hira

普通は大量に入れるか少量かを書くものですがまず、大量にいれたと見て、矛盾が生じたら少量入れたと考えを考えた方がよいでしょう。

jpgamw

返信ありがとうございます。
そうですよね、他に解いた問題では書いてあったので戸惑いました。
まず大量にいれたと考えれば良いのですね🙋
何回も教えていただき本当にありがとうございました。