Question

みみ

（d）で全ての沈殿はFに存在すると書いてあるのですが何故そうなるのか教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

分子式の二
をしたと
還元性を
比は何%
させ、
体液とし
ところ
質量の
最も
順天堂大―医
2019年度 化学
次の各問いの答えを弊合用紙に記しなさい。 ただし計算問題の解答は答えのみを記し、 計算式
を記す必要はない。 また, 有効数字は3桁としなさい。
濃度未知の水酸化ナトリウム水溶液 (A 水溶液) と濃度未知の硫酸水溶液(B水溶液)を用いて
下の実験をおこなった。
【実験Ⅰ】
水溶液100mLを完全に中和したところ, 0.200mol/Lの硫酸ナトリウム(Na2SO) 水溶液と
B水溶液を水で希釈し濃度を1/10 倍した水溶液(この水溶液をC水溶液とする)を用いて、 A
なった。
【実験Ⅱ】
A水溶液を水で希釈し濃度を5/8倍した水溶液 (この水溶液をD水溶液とする) 320mLをB
水溶液を用いて完全に中和したところ, 80.0mLを要し, 硫酸ナトリウム水溶液となった。
で、この溶液にD水溶液を追加で加えて完全に中和したところ, 240mLの硫酸ナトリウム水溶
A 水溶液100mLをB水溶液を用いて中和しようとしたが, 誤って中和点を超えてしまったの
【実験Ⅱ】
液となった。
次の各問いに答えなさい。ただし,溶液を加えることによる体積変化は,加えた溶液の体積に
等しいとする。
問1 次の問い(a)~(d)に答えなさい。
(a) 【実験Ⅰ】において, 中和に必要としたC水溶液は何mLか。
(b) A 水溶液の水酸化ナトリウムのモル濃度は何mol/Lか。
(C) B水溶液の硫酸のモル濃度は何mol/Lか。
(d) 【実験Ⅲ】において追加で加えたD水溶液は何mL か。
問2 無水硫酸ナトリウムは60℃において水100gに45.0g, 20℃において20.0g溶解し,
32.4℃を境にしてそれ以下の温度では十水和物 (Na2SO4・10H2O) で存在する。
【実験】~【実験】でできた硫酸ナトリウム水溶液を温度60℃に保って水を蒸発させ,そ
れぞれの水溶液を120mLとした。 120mLにした 【実験Ⅰ】 の水溶液が入った容器を E,
【実験ⅡI 】 の水溶液が入った容器をF. 【実験Ⅲ】 の水溶液が入った容器をGとする。 E,F,
Gを図のような密閉された装置にセットし, 連結コックを閉じた状態にした。次の問い (a)~

大
(d)に答えなさい。ただし、密閉した装置内の気相中での水の量は無視できるものとし、
ての水溶液の密度は1.00g/cmとする。
F
すべ
(a) Gの水溶液の硫酸ナトリウムのモル濃度は何mol/L か。
(b) 装置全体を20℃に保って充分な時間放置した時,E,F,G の水溶液の硫酸ナトリウム
のモル濃度の関係はどのようになるか。 E,F,G を用いて以下の例のように等号または
不等号で答えなさい。
(例: G > E=F)
(c)(b)の状態で,E,F,Gの水溶液中に溶解している硫酸ナトリウムの質量の関係はどの
ようになるか。 E,F,G を用いて(b) の例のように等号または不等号で答えなさい。
(d)装置全体を20℃に保ったまま, 連結コックをすべて開き長時間放置し,平衡状態にし
た時,FとGの容器内はどのようになっているか。 それぞれ70字以内で説明しなさい。
ただし、移動した水分量 〔g〕, 析出している結晶の質量[g] および硫酸ナトリウムのモル
濃度を明記して答えなさい。
〔解答欄〕 それぞれ 「容器 F では」 「容器Gでは」と書き出し指定あり。 書き出しを含め
て70字。
I
第1問 骨格筋を
〔解答番号
問1 図の
べ。
①本
④
1
10
13
問2
①
②
3

順天堂大 - 医
112 2019年度 化学<解答>
であり,これは飽和水溶液における
20.0
120
を超えているので,いずれかの
て飲ん
手のmol
容器に Na2SO4・10H2O が析出し, すべての容器内の水溶液は飽和水溶液
になる。その濃度は
20.0
142
1
(100+20.0) X10-3
-=1.173≒1.17[mol/L]
Na2SO4・10H2O の結晶はすべて容器F中にあるので, 容器Eの水溶液を
wi〔g] とすると
0.100 × 142
20.0
1101 W=85.2〔g〕
W1
100+ 20.0
よって, 120-85.2=34.8〔g〕 の水が他の容器に移動する。
同様に, 容器G の水溶液を w2〔g] とすると
0.150 × 142
20.0
=
W2=127.8〔g〕
W2
100+20.0
よって, 127.8-120=7.8〔g〕 の水が他から移動してくる。
以上から, 容器Fには34.8-7.8=27.0〔g〕 の水が移動してくる。
Na2SO4・10H2Oの析出量を ws〔g〕 とすると
<補足>
142
0.200 × 142-
-W3
322
20.0
100+20.0
120+27.0-W3
W=14.21≒14.2 [g]
08
100%
-SLIXOGI
0.OS

Answer 1

✨ คำตอบที่ดีที่สุด ✨

ゆら🦢

EはFとGに対し、常に同量の水を分配していきます。(溶媒には意志が無いので、選択的に｢Fだけ｣｢Gだけ｣に溶媒を移動させることはできない)
FとGの沈殿が消失するのに必要な溶媒量は私が添付した画像の通りです。圧倒的にFの方が必要量が多いです。ということは、7.8g入れた時点でGだけ沈殿消失、Gにはこれ以上移動せず残りはE→Fに移動します。
ところが、残りの溶媒が全部E→Fに行ったとしてもFの沈殿は消失しないので、結果Fだけに沈殿が残留します！

分からなかったらまた聞いてください-`📢⋆

みみ

一番濃度が濃かった所のみ残るということですか？FとGに残る場合などは考える必要はないですか...？

ゆら🦢

最初の濃度によってはFとGに両方残ります！例えば、もしEにある余剰分の水が5gしか無かったら、Fに2.5g,Gに2.5gの水をあげて終わりです。Gの沈殿が消失するには7.8gの水をもらわないといけないので、Gも沈殿したままです。

つまり、さっきの画像みたいに余ってる水や必要な水を全部計算しないと、最終的にどれが沈殿してどれが沈殿溶解するのか分からないです。

みみ

Eは沈澱が生じ始める水の量になるまで供給できるということですか？

ゆら🦢

そうです！