化学
高校生
解決済み

(3)番の答えが合いません。解答と違う解き方で解いたのですが、なぜ答えが合わないかが分かりません。
私は80℃の硝酸カリウム飽和水溶液200グラムを27度まで冷やしたときに析出する量をxgと置き、それを27度のときの溶解度と比較しました。
なぜこの解き方では答えが導出できないのでしょうか?教えてください。よろしくお願いします。
もし解説してくださる方いらっしゃったら「あ」とかでいいんでできれば最初にコメントお願いします!笑🙏

例題1 固体の溶解度と濃度 硝酸カリウムKNO3は, 水100gに対して27℃で40g, 80°℃で169gまで溶ける 次の各問いに答えよ。式量: KNO3=101 27°℃における硝酸カリウムの飽和水溶液の質量パーセント濃度は何%か、ま た,モル濃度は何mol/Lか。ただし, この水溶液の密度は1.20g/cm°とする。 『02) 80°℃の飽和水溶液200gに含まれる硝酸カリウムは何gか。 X3) 80°℃の硝酸カリウム飽和水溶液200gを27°℃まで冷却すると, 何gの結晶が 析出するか。 0oin。 溶解度の問題は,溶媒が100gのときの量的関係を基準として, 比例計算で解く。 飽和水溶液(g) 100+S 解 (1) 溶解度Sを用いると,溶媒、 溶質,飽和水溶液の量的関係は,右表の ようになる。質量パーセント濃度の公式 に代入すると, 温度(C) 溶媒(g] 溶質(g) t 100 S 27 100 40 140 溶質の質量 水溶液の質量 40g 140g 質量パーセント濃度 %= × 100 = × 100- 29 % 飽和水溶液140gの体積= 140g 1.20g/mL =116mL 40 -mol 101 116× 10-3L したがって,モル濃度は, = 3.4mol/L (2) 80°℃での, 溶媒, 溶質, 飽和水溶液の 量的関係は,右表のようになる。飽和水溶 液200gに溶けている硝酸カリウムの質量 をx[g]として,溶質の量と飽和水溶液の 量の比例関係に着目して等式をつくると, 温度(C) 溶媒(g] 溶質(g) 飽和水溶液(g) 80 100 169 269 80 200 -』 x 200 169g 269g x x=126g 200g (3) (1)と同様に, 溶媒, 溶質,飽和水溶液 の各温度における量的関係は, 右表のよう になる。80°℃の飽和水溶液269gを27°℃ま で冷却すると,析出する結晶(溶質)は, 温度(C) 溶媒(g] 溶質(g) 飽和水溶液(g) 80 100 169 269 27 100 40 140 169g-40g=129g となる。したがって, 80℃の飽和水溶液200gを冷却したときに析出する結晶(溶質)の質量 をャ「g]として,温度差による析出量と 80°℃での飽和水溶液の量の比例関係系に着目して等式 をつくると, 129g 269g y y=95.9g 200g
269x:3380 xe125,6 (26 (う) B02→872 「夏 (26-x クチ シ夜 200-x (26 74 液 900 水 74 (そ07 ケt8: 400-220 2ル : 118 L: 59 200-% g 74
固体の溶解度 溶液

回答

✨ ベストアンサー ✨

>80℃の硝酸カリウム飽和水溶液200グラムを27度まで冷やしたときに析出する量をxgと置き、それを27度のときの溶解度と比較しました。考え方はあってますよ。
ただ、式が間違えています。
後、有効数字の考え方を間違えています。
次の問題で、前の問題で求めた値を使うときは、有効数字を1つ増やして使わないといけません。
なので、(3)で(2)の値を使いたかったら、硝酸カリウムの量は126ではなく、125.7になります。
すなわち、80℃の硝酸カリウム飽和水溶液200グラムに含まれる水の量は74.3gになります。

80℃の硝酸カリウム飽和水溶液200グラムを27度まで冷やしたとき、析出する量をxgとすると、
冷やしても、溶液部分の水の量は変わらないから冷やした後の水の量は74.3g
冷やした後、溶液部分に溶けている溶質の量は125.7-x[g]
よって、溶液部分の質量は125.7-x+74.3=200-x[g]

で、27度では水100gに対して40gまで硝酸カリウムは溶けるから、言い換えると、溶液140gに対して40gまで硝酸カリウムは溶ける。

よって、式は、40/140=(125.7-x)/(200-x)
      40(200-x)=140(125.7-x)
      8000-40x=17598-140x
        100x=9598
          x=95.98
         
近い値は出ましたが、答えとは少し違いました。
     

じすた

考え方は合っていたんですね!良かったです…ありがとうございます!
たしかに74を分子にしていたら等号が成り立つわけがありませんね…初歩的なミスでした…笑
有効数字のルールも知らなかったのでとても勉強になります!!ありがとうございます!
分かりやすい計算もありがとうございます😭

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回答

溶解度というのは
『溶媒(=水)100gあたりに』溶ける溶質の量のことです。

80℃の硝酸カリウム飽和水溶液200グラム
27度のときの溶解度
この2つの溶媒(水)の量が違いますから
の比較では計算が合うはずがありません。

じすた

そうですね…分子の数字を間違えるというとても初歩的なミスでした…
計算し直したら合いました!ありがとうございます!😭

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