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2 硫酸銅(Ⅱ)無水物, 硝酸カリウム, 硝酸銅(Ⅱ)無水物,
硫酸カリウムの溶解度を右表に示す。 今、硫酸銅(Ⅱ)無
水物14gと硝酸カリウム286gを溶解した60℃の水溶
液が600gある。 下の問いに答えなさい。 式量 CuSO4
=160,KNO3=101, Cu(NO3)2=188, K2SO4=174,
温度(℃
溶質名
0 20 40 60
硫酸銅(Ⅱ) 無水物 14.0 20.0 28.7 40.0
硝酸カリウム 13.3 32.0 63.9 109
硝酸銅(II) 無水物 83.5 125 163 182
硫酸カリウム 7.80 11.1 14.8 18.2
分子量H2O = 18.0とし,質量は小数第1位まで求めなさい。
(1)この水溶液中に含まれる Cu2+, SO とK+, NO の物質量を有効数字3桁で求めよ。
(2)この水溶液と溶質となるイオンの種類と、その濃度がまったく同じ溶液を硝酸銅(Ⅱ)無水物, 硫酸
カリウム、硝酸カリウムを用いて,調整するには、 それぞれどのくらい必要か。 その質量 〔g〕 を答えよ。
(3)この水溶液を20℃まで冷却したとき析出する結晶の化学式と質量 〔g〕を記せ。
[甲南大改〕
(1) Cu2+
(2) 硝酸銅(II)無水物
(3) 化学式
SO2
K+
硫酸カリウム
質量
NO3-
硝酸カリウム
(7) C-ア
(8) AI-カ
(9) Na-エ
(10) 0-ウ
解説 周期表で記号になっている部分には、次の元
素が入る。
アC イ N ウ0 エ Na オ Mg AI
キ Si ク P ケSコC
(1) M殻に電子が入っているので,第3周期の元素
から選ぶ。
(2)第2周期, 第3周期の元素で,熱水と反応する金
属はLi (冷水とも反応) Na (冷水とも反応) Mg (熱
水のみ反応) の3つで、それぞれ水素を発生しなが
LiOH, NaOH. Mg(OH)2 を生成する。このうち
LiOH, NaOH は強塩基性を示し, Mg(OH)2は弱塩
基性を示す。
(3)第2周期 第3周期の元素で, 常温常圧における
単体が有色の気体なのは F2 と Clである。 しかし、
F2は選択肢に含まれていないため, Clが正解となる。
(4) 代表的な同素体は, 硫黄 S, 炭素C, 酸素 0. リ
Pであり, 大気汚染の原因となる酸化物は,硫
黄酸化物 (SO:ソックス) や窒素酸化物(NOx: ノッ
クス) などである。 したがって, 両方にあてはまる
Sが正解となる。
(5)銅を溶かすことができる一価の強酸は、硝酸
HNO3 である。
(6) 酸化物で共有結合性結晶を形成するのはSiO2 で,
共有結合性結晶は他にもC. Si がある。
(7) 質量数12の元素は相対質量の基準となっている
ので覚えておくとよい。
(8)三価の弱塩基となる水酸化物は AI (OH)3 である。
(9)第2周期,第3周期の元素で,冷水と反応する金
属は Li, Na である。 しかし, Liは選択肢に含まれ
ていないので, Na が正解となる。
(10) 地殻を構成する成分元素の質量は, 0> Si > Al
> Fe > Ca > Na > K > Mg (おっしゃられてかそう鑛)。
酸素が最も多い要因は, 岩石の主成分が二酸化ケイ
素であること。 多くの金属鉱物が酸化物として存在
していることなどが挙げられる。
'2 (1) Cu² SO いずれも, 0.0875 mol
K, NO3 はいずれも 2.83mol
(2) (硝酸銅(Ⅱ) 無水物) 16.5g (硫酸カリウム) 15.2g
(硝酸カリウム) 268.1g
(3) (化学式) KNO3, (質量) 190.0g
解説 (2) Cu** は Cu(NO3)2 から得る他はないので
Cu(NO3)2 を 0.0875 mol 溶かせばよい。 同様に,
高校 化学基礎/解答編 43
K2SO 0.0875 mol から SOを得る。 K, NO はそ
れぞれ0.0875×2mol得られているので、不足する分
を KNO3 で補えばよい。
水溶液中では,塩が完全電離するので、 「KNO3 由
来のNOなのか」, 「Cu(NO3)2由来の NO3 なのか」
について, 見分けはつかなくなる。
(3)溶液に含まれる銅(II) イオンは, 0.0875mol
存在し,これをすべて, 硫酸銅(II) にかえると
14gになる。 20℃ 300gの水に硫酸銅(II)は.
20.0×3=60.0g 溶けるので,硫酸銅(II)は析出し
ない。
一方で, 銅(II) イオンをすべて硝酸銅(II)にかえ
ると16.5gになる。 20℃,300gの水に硝酸銅(II)は,
125×3=375g 溶けるので, 硫酸銅は析出しない。
同様にカリウムイオンは溶液中に, 2.83 mol 存在し,
これをすべて硝酸カリウムにかえると 286gになる。
20℃ 300gの水に硝酸カリウムは32.0×3=96.0g
しか溶けないので、硝酸カリウムが286-96=190g
析出する。
また、カリウムイオンをすべて, 硫酸カリウムに
したとしても, 15.2g しか生成しない。 20℃ 300g
の水に溶ける硫酸カリウムは, 11.1×3=33.3gなの
で, カリウムイオンが硫酸カリウムとして析出する
ここはない。
③ (1) (ア) 白色の粉末Xの質量(g)
(イ) 最初の質量からの減量 (g)
1.5
1.2
0.9
0.6
0.3
0
3 4 5
(2)Ca (OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
(3) グラフよりX を 3.000g 加えたら塩酸がすべて反
応し,それ以上 X を増やしても反応量は変化しない
ため。
(4)用意された塩酸に含まれる HCI の物質量は,
30.0
1.00 mol/Lx
1000L = 3.0×10^2mol …D
であり,これと過不足なく反応するXの質量は
3.000gである。
X 3.000g を反応させたときの減量は1.32gであ
るから気体は 1.32g生じたことになる。気体は二
酸化炭素 (分子量 44) であるから.
1.32g_
44 g/mol
=3.0×10™
mol ... ②
ご返信ありがとうございます🙇🏻♂️
硝酸0.0875x2mol, カリウムも0.0875x2molしてそれぞれ0.175となりましたが、この後はどのようにしたら268.1gが求まりますか？