化学
高校生
解決済み

問1は、
  x/100=105/205
  x=51.2…
  =51〔g〕 で答えと一致

問2について、
「ただし、硝酸カリウムの溶解度と塩化ナトリウムの溶解度は、互いの溶解度に影響を与えないものとする。」とはどういう意味なのか教えてほしいです
自分は、硝酸カリムウは80℃の水100gに169g溶けることができるが180g混合したため11g溶け残り、塩化ナトリウムは80℃の水100gに38g溶けることができるが20gしか混合していないため全て溶かすことができる
よって、溶け残ったのは硝酸カリウム11gである、というような考え方をしました
でもこれは答えから無理矢理考えたものなので正しい解答かがわかりません
それにこの考えだと、硝酸カリウムと塩化ナトリウムのそれぞれを100gの水に入れ、この実験(?)で合計200gの水を用いているように感じます
それと、18g塩化ナトリウムが溶けていない分、硝酸カリウムが溶かすことができる気もします(こうではないことを言っているのが、「ただし、〜」の説明のことなのかなとも思います)

問3は、
 160x/250 / 160+ x = 40/100+40
  x=129.0…
  =129〔g〕 で答えと一致

問4について、
  x/400=56-20/100+56
  x=92.3…
  =92〔g〕 だと思ったのですが答えと違いました
どこが違うのか、どういう間違いをしてしまっているのか、また正しい解き方を教えていただきたいです

〈答え〉
問1 51g
問2 11g
問3 129g
問4 163(162)g

解説がついてないのでわかりやすく教えていただけると助かります

II の文を読み, 問1~問3に答えよ。 一定量の溶媒に溶ける溶質の量には限界があることが多く,その限度まで溶質を溶かした溶液を 飽和溶液という。また,一定の温度で溶解する溶質の最大値を溶解度といい,溶質が固体の時,溶 媒 100g に溶解する溶質 (無水物) の最大質量 [g] の数値で表す。 溶解度に対する温度の影響は,溶質によって異なる。 溶解度と温度との関係を表したものを溶解 度曲線という。 下のグラフは,水への硝酸ナトリウム, 硝酸カリウム, 塩化ナトリウム、硫酸銅(II) の溶解度曲線を示したものである。 必要な値は下のグ ラ フ よ り読み とり使用しなさい。 溶解度〔g/水 100g〕 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 12 LORE 10 tistih ALSHICH HEREIN DE INWIMMHI HORLANDS NEW IN HUSHOT THE MARR URING MAURISDIN A PHILI 1814 THOMA ALERU HANI UUMIA UKUFA BIZ Ant 硝酸ナトリウム 北洋 !!! 20 um IRDAHI BURS VANGARDE MUTHUM ONI Sabi MIN FRITHE TRA 20 30 サ Mo 硝酸カリウム UNDIALNHUAL BUCH CORMAI 硫酸銅(Ⅱ) 1 MMA TUAN TING 40 21:11 ます! VELLETT PAUTA 201 温度 [℃] oppfy FUNT CONTIN COHTUME 1114 POTERUSOPE FAIRY HHHH. HOROS COITIIN 50 UHUR SWIREN HIMPINI MILN AMIN HOLME INIME MIR HIMANImmer THE OWNER IN MAINIT THIES QUIMI UYLLER UNUM INCOMI ROM 60 塩化ナトリウム 70 80
問1 40℃における硝酸ナトリウムの飽和水溶液100g 中の硝酸ナトリウムの質量 〔g〕はいくらか。 整数値で答えなさい。 問2 硝酸カリウム 180g と塩化ナトリウム 20gからなる混合物 200g , 80℃の水100gと混合 した。この混合溶液を80℃に保ちながら十分に撹拌した後、 ろ過して得られる溶解しなかっ た物質の質量〔g〕はいくらか。整数値で答えなさい。 ただし,硝酸カリウムの溶解度と塩化 ナトリウムの溶解度は,互いの溶解度に影響を与えないものとする。 問360℃の水160g に, 硫酸銅(ⅡI)五水和物(式量250) を溶かして硫酸銅(ⅡI)(式量160) の飽和 水溶液を調製したい。 このとき、必要最小限の硫酸銅(II)五水和物の質量 〔g〕はいくらか。 整数値で答えなさい。 問4 80℃の硫酸銅(II) の飽和水溶液 400g を20℃に冷却すると, 硫酸銅(ⅡI)五水和物の結晶は 何g 析出するか。整数値で答えなさい。

回答

✨ ベストアンサー ✨

最近忙しくて出来ていなくてすいません
(2)の考え方はあってますよ
(4)の式はすいません。80℃で見てるのか、20℃の時で見てるのか式がはちゃめちゃすぎていてよくわかんなかったです…
王道の解き方としては、まず80℃での飽和水溶液に含まれるCuSO₄の量を調べ(5600/39 g)、20℃に冷却して析出するCuSO₄・5H₂Oの量をxとします。その時に、CuSO₄・5H₂Oには、CuSO₄とH₂O(この場合5H₂O)は分子量比16:9であるため、CuSO₄は16/25 x分減少(析出に使われる)します。20℃においてはCuSO₄・5H₂OとCuSO₄は6:1で飽和水溶液となるので比でとくことができます
長文すいません、分からなかったら質問してください

まぐろのおすし

すみません改めて(2)について質問させていただきます
80℃の水100gに硝酸カリウム169gと塩化ナトリウム20gが溶けることができるということでしょうか
例えば最初に硝酸カリウム180gを80℃の水100gに入れるじゃないですか
そうすると11gの溶け残りができるんですよね…?
それなのにさらにその水に塩化ナトリウムを溶かすことができるんですか!?
そこが不思議に思っています
80℃の水が200gないと答えの11gにはならないのではないかと思いました

(4)について、
すごくわかりやすかったです!
グラフから比を読み取る発想はなかったです!
ちなみにこの時って水はどうなっているのでしょうか?
それと硫酸銅(Ⅱ)五水和物の結晶以外に硫酸銅も析出する理由って何ですか?
あと(いろいろすみません…💦)自分は画像のように解こうと思ったのですができませんでした
この解き方では解けない問題だだたのでしょうか?
それとも自分がどこか間違えているのでしょうか?
はっきりさせて今後に繋げたいなと思います
何度もすみません🙇‍♂️

yuta

(2)についてですが100gの水にそれぞれ溶けます。説明の、お互いの溶解度には影響しないというのがそれを指してるんだと思います。
(4)ですが僕の説明が悪くてすいません。硫酸銅五水和物がx(g)析出した時には、元々あった溶液から硫酸銅が16/25 x(g)減り、水が9/25 x(g)減り、硫酸銅五水和物x(g)が析出するということです
写真の式が使えるのは溶媒の量が不変の時です。この問題のように水(溶媒)の量が変化してるので使えないです

yuta

最後の文
この問題のように水の量が変化している場合は使えないです。です。文がおかしくなってしまってすいません

まぐろのおすし

(2)ついてですが、それだと互いの溶解度に影響しない他の物質も80℃の100gの水の中に無限に入れられるということになりませんかね…?おかしなこと言ってたらすみません…

(4)について、なるほどです!
硫酸銅の16/25 x(g)、水の9/25 x(g)、合わせて x(g)が析出するんですね!
硫酸銅が析出する理由はその水溶液に溶けきれなくなったからだと理解できるのですが、水が析出する理由がやっぱりわかりません…
それとこの問題のように水(溶媒)が変化しているとはCuSO₄・5H₂Oの5H₂Oの部分が影響しているということでしょうか?

何度も丁寧にありがたいです😭
どうかよろしくお願いします🙇‍♂️💦

yuta

(2)についてはそうだと思います。実際は多少影響すると思うので無限に溶かせるわけではないと思いますが考えやすいように影響しない場合でしているんだと思います。
です。硫酸銅五水和物の五水和物の部分が元々の溶媒(水)から使われています。
なぜ水の部分も析出するのかというのは性質としかいえないですね。
塩化カリウムなど基本的なものはその物質自体が析出することが多いですが、この問題のように硫酸銅の場合は五水和物の形で析出したり、硫酸ナトリウムの場合は温度によって析出する形が違うものもあります

まぐろのおすし

そうなんですね!
細かい部分まで聞いてしまってすみませんでした💦
おかげで問題をしっかり理解することができました!
本当にありがとうございました😆

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