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第Ⅱ章 物質の変化
よ。
(3) はじめに加えた塩酸中の塩化水素の物質量は、
200
1000
-L=8.0×10mol
ルビー
してい
(20 大阪工
10l/Lの水酸
の体積 [L] (
●はどのよう
1 0.1mol
cde)に伴って、豆電球の明るさは
. 反応
NY 中和点b と中和点dを知るために、指示薬はフェノールフタレ
ンジのどちらを使用すればよいか。 それぞれ理由とともに答えよ。
(10 信州人
163. 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。
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
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
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。
Q 下線部で調製した溶液中の塩化水素の濃度は何mol/L か。
(み 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。
アン
バリウム
164. 二段階滴定水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合水溶液中のそれぞれの濃度
(17 京都府立大 改 )
度は同じ
必要な
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。
実験
本積 [L]
1
(L
三洋大 改
を決めるため,次の実験を行った。 下の各問いに答えよ。
水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムを含む溶液を(ア)で20.0mL はかり取り コ
ニカルビーカーに入れた。 0.100mol/Lの希塩酸を(イ)に入れ,フェノールフタ
レインを用いて滴定したところ, 第1中和点まで16.0mLを要した。 その後,
(ウ)を用いて滴定を続けると第2中和点までさらに2.8mLを要した。
(ア)~ (ウ) に適切な器具・試薬の名称を入れよ。
0.40mol/Lx
反応せずに残った塩化水素の物質量は,(2)から,
250
0.12mol/Lx.
1000 L=3.0×10-2 mol
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-3.0×10mol=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
水酸化g/mol)の物質量を x [mol] 酸化カルシウム CaO (モル質量56g/mol)の
では2倍に
om
指示薬
和で水溶
BaSO
(2) 下線部①,②で,各指示薬の変色の完了までにおこった変化を化学反応式で示せ。
(3)この混合水溶液中の水酸化ナトリウムおよび炭酸ナトリウムの濃度はそれぞれ何
mol/L か。 有効数字2桁で答えよ。
している。
(19 信州大)
HOM
93
物質量を y[mol] とすると,
100g/molxx[mol]+56g/molxy[mol]=2.06g...
②③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-mol
④ ⑤式を解くと, x=0.015mol, y=0.010mol となる。
⑤
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,
0.010mol
x100=40
はじめの塩化水素の物質
量から、反応せずに残っ
た塩化水素の物質量を引
いて求める。
する
0.015mol+0.010mol
164. 二段階滴定・
解答 1 ) ホールピペット (イ) ビュレット (ウ) メチルオ
レンジ
(2) ① NaOH+HCI
Na2CO3+HCI
NaCl+H2O
NaHCO3+NaCl
② NaHCO3 + HCI NaCl + H2O+CO2
(3) NaOH 6.6×10mol/L Na2CO31.4×10-2mol/L
解説 (1) (ア) 一定体積の水溶液をはかり取るには, ホールピペッ
トを用いる。
Cao (イ) コニカルビーカー中の混合水溶液に希塩酸を滴下する際に用いる
器具はビュレットである
(ウ) 第2中和点は酸性側にあるため、変色域が酸性側にあるメチルオ
レンジを用いる。
(2) (3) 混合水溶液中のNaOHのモル濃度を x [mol/L], Na2CO3の
モル濃度をy [mol/L] とする。
下線部① で, フェノールフタレインを指示薬として試料水溶液を塩酸で
滴定すると、指示薬の変色までに次の2つの変化がおこる。
●第1中和点は塩基性側
にあり、指示薬としてフ
ェノールフタレインが用
いられる。
解答 (1) CaCO3+2HCI
163. 混合物の中和・・
CaO+2HCI → CaCl₂+H₂O
(2)0.12mol/L (3)5.0×10-mol (4) 40%
CO.HD
CaCl2+H2O + CO2
解説 (1) 炭酸カルシウム CaCO 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。
...1
CaCO — CaO+CO,
したがって,加熱後の固体には、 未反応のCaCO 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
反応式は, まとめ
ずに別々に示す。
CaCO3+2HCl → CaCl2+H2O + CO2 ・・・
②
②下線部で調製した
CaO+2HCl → CaCl2+H,O
...③
250mLのうち、25
(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
を中和滴定に使用して
るので,いずれの
25.0
1000
c=0.12mol/L
30.0mL必要であったので、次式が成り立つ。
1Xc[mol/L]× L=1×0.10mol/Lx
の濃度もc [mol/L]1
30.0
L
1000
る。
NaOH+HCI NaCl + H2O
Na2CO3+HCI
NaHCO3+NaCl
... (a)
...(b)
したがって, Na2CO3 および NaOHの物質量とHCI の物質量の間に次
式が成立する。
x (mol/L) X-
20.0
1000
20.0
-L+y[mol/L] x-
1000
-L=0.100mol/Lx16.01
1000
・・・ (ア)