Chemistry
高中
已解決
問4b
解答の別解について
2枚目の線を引いてあるところが分かりません
上澄み溶液って40mlから変化していないのですか？
化学
・沈殿ⅡI-
A
(白色)
4 次の文章を読み, 後の問い (a~c) に答えよ。
KI, K2CO3, K2SO4, K2CrO4 を水に溶かして得られる水溶液 ×10.0mLに次
の操作 Ⅰ~Ⅲを行った。
操作 Ⅰ
Ⅰ とろ液に分離した。 沈殿Iには化合物A (白色), 化合物 B (白色), 化合
水溶液 X に BaCl 水溶液を十分加えたのち生じた沈殿をろ過し,沈殿
物 C (黄色) が含まれていた。
操作ⅡⅠ 沈殿 Ⅰ に
アを十分加えると, CO2 が発生して沈殿Ⅰの一部が溶
解した。 溶け残った沈殿ⅡI をろ過し、ろ液ⅡI を得た｡ 沈殿Ⅱには, A (白色)
が含まれていた。 また, ろ液ⅡⅠIは赤橙色であった。 これは, CrO²が
Cr2O7に変化したためである。
操作Ⅲろ液に
イ
D(白色), 化合物E(黄色) が含まれていた。
TOEIC) BaSO4
操作ⅡI
を加えたところ, 沈殿が生じた。 沈殿Ⅲには化合物
-沈殿Ⅰ
Bacro4
A,
B,
C
(白色) (白色) (黄色)
CO2 発生
ア
水溶液X-
I, CO32-, SO4²-, CrO4², K+
操作Ⅰ
ろ液ⅡI
(赤橙色)
図1 操作 Ⅰ~Ⅲの流れ
- 112-
BaCl2 水溶液
-沈殿Ⅲ
D,
(白色)
液Ⅰ
|操作ⅢII
E
(黄色)
イ
a
操作ⅡIで加えた試薬「
れか。 最も適当なものを、次の①~⑥のうちから一つ選べ。
①
12CO30
②
⑤
(6)
ア
NaOH水溶液
NaOH水溶液
AgNO3 水溶液
AgNO3 水溶液
塩酸
塩酸
① 4.0×10-4
④ 3.2×10-3
ア と、操作で加えた試薬
0.1X
Bacos
そして↓
b
操作ⅡIで発生したCO2 の全量を, 0.100 mol/LのBa(OH)2 水溶液 40.0mL
に吸収させると沈殿が生じた。上澄み液を100mL はかりとり、未反応の
+ Ba(OH)2を, 0.100 mol/Lの塩酸で滴定したところ 18.0mL を要した。 水溶液
×10.0mL を得るために水に溶かした K2CO3 の物質量は何mol か。 最も適当
な数値を、次の①~⑥のうちから一つ選べ。
18 omol
74%
2xn+0.1x
100%
イ
AgNO3 水溶液
塩酸
NaOH 水溶液
塩酸
NaOH水溶液
AgNO3 水溶液
0.009
2500000
のmodをn(mmとする。
CO2は2価の酸
18
7000
② 8.0×10-4
3.6×10-3
x+
= 2x 01x
CO2
18
イ
+
40⁰
の組合せはど
17
Ba(OH)2
0.004
0.004-2
0.1x
化学
③ 1.8×10-3
⑥6.2×10-3
Bacos
FRA 1.8
3
10000+1.8=4
- 113-
1000
20000.1=0.48.10
1000
212
-0.004
1000x~
2.2
b
として沈殿し、操作ⅡIでCO2になった。
K2CO 中の炭酸イオン COは、操作ですべて BaCO
BaCOs + 2HC — BaCk, + H2O + CO2
したがって、 水に溶かした K2CO3 の物質量を n (mol) とする
酸化バリウム Ba(OH)2 水溶液に吸収させると,次の反応が起こ
と,操作ⅡIで発生したCO2 の物質量もn (mol) である。 CO2 を水
り, BaCO3が生じる。
Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O
この反応後に、溶液中に残っている未反応のBa(OH)2の物質
量は,
117
40.0
0.100 mol/LX
1000
・L-n (mol)=4.00×10-3-n (mol)
問題文の滴定では,上澄み液に含まれる Ba(OH)2を塩酸で中
和している。
Ba (OH)2 + 2HCI → BaCl2 + 2H2O
上澄み液 40.0 mL から10.0mL をはかりとり,これを中和する
のに要した塩酸の体積が18.0mLであることから, Ba(OH)2と
HCI の物質量について次の式が成り立つ。
((4.00 × 10-³-n (mol)) x-
n=4.0×10mol
10.0mL
40.0mL
:
n=4.0×10mol
18.0
(0.100mol/Lx 1000
(別解)
この滴定では、CO2(H2CO3) は2価の酸としてはたらく。した
がって, 滴定の終点では, CO2とHCI が酸としてはたらき,塩基
である Ba(OH)2と過不足なく反応したと考えられる。上澄み液
40.0 mL から 10.0mL をはかりとり、この滴定に必要な塩酸が
18.0mL なので,上澄み液全量を滴定した場合、必要な塩酸は,
40.0mL
18.0mL×
-=72.0mLである。
10.0mL
Ba(OH)2 から生じる OH の物質量 (mol)
·L)=1:2
|CO2 から生じるH+の物質量 (mol) HCI から生じる H+の物質量 (mol)
滴定の終点では, 酸から生じる H+の物質量と塩基から生じる
OH の物質量が等しいから,
72.0
1000
2×n (mol)+1×0.100mol/LX- -L=2×0.100mol/Lx
3068
40.0
1000
JO68
JA
LE
-L F
18 ... ①
解答
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分かりました。問題文に体積は変化しないと書かれてない場合でも、だいたいこのような問題では体積無視して考えるのですね