Question

、

イオンの0.1%ではなく、
もともとの［Al3+］とKw=［H+］［OH-］とKsp=［Al3+］［OH-］^3から求めたpHはちょうど沈殿を形成し始めた時のpHということでしょうか？

化学
問3 アルミニウムイオン Al3+ を含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加える
■と, 水酸化アルミニウム AI (OH)3 の沈殿が生じるが,過剰に水酸化ナトリウ
ム水溶液を加えた場合, 沈殿はテトラヒドロキシドアルミン酸イオン
[Al(OH)4] になって溶ける。
1.0×102mol/L の Al3+ を含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加え,
は, pHによって図2のように変化した。 次の溶解度積および平衡定数を用い
pHを大きくしていった。 このとき, Al3+, Al(OH)3, [Al(OH)4]¯の存在比率
て,後の問い(a・b)に答えよ。ただし,水酸化ナトリウム水溶液を加えるこ
とによる水溶液の体積変化は無視する。また, 水のイオン積をKw=1.0x
10-14 (mol/L)2 とする。
存在比率
AI (OH)3 (固) Al3+ + 3OH¯
溶解度積
Al3+ + 40H
0.8
【
0.6
率 0.4
0.2
0
Ksp=[Al3+][OH-]=1.0×10-32 (mol/L)*
平衡定数K=-
A1³+
[Al(OH)4]¯
[Al(OH)4]
[Al3+] [OH-] 4
ア
-=1.0×1033 (mol/L)-4
Al(OH)3
pH
図2 pH と各化学種の存在比率
[Al(OH)4]
イ

HO
a
A13+ が沈殿し始め、 その99.9%が沈殿するpH (図2の
か。最も適当な数値を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。
①3.0
2 40
①9.0 HO ② 10.0
HO HO H
③ 5.0
④ 6.0
③ 11.0 HO④120
ア
22
イ
b Al(OH) が完全に溶解する pH (図2の
)はいくらか。 最も適当な
数値を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 なお,このとき, アルミニウムの
ほとんどすべてが [Al(OH)4] - として存在している。 23 HOT
HO
化学
)はいくら
⑤7.0
⑤13.0

する
うな
24
(1)
2)
= 3.36
問3 錯イオン生成の平衡
液を加え,pHを大きくしていくと, はじめ, 水酸化ア
Al3+ を含む水溶液に水酸化ナトリウム NaOH 水溶
ルミニウムAI (OH)3 の白色沈殿が生じ, やがて,
AI (OH)2がテトラヒドロキシドアルミン酸イオン
[Al(OH)4] - となって溶解する。
AP3 + + 3OH ¯
AI (OH)3 + OH
[Al(OH)4] -
問題に与えられた溶解度積および平衡定数は次のと
おりである。
b
AI (OH)3 ( )
Ksp = [Al3+][OH-] 3
Al3+ + 4OH¯
=1.0×10-32 (mol/L)4
式(1)より、
→ Al(OH)3
[Al(OH)4]
[Al3+] [OH-] 4
AP3 + + 3OH
[Al3+] = 1.0×10-2 mol/L× 0.1
100
=
K=
a Al3+ が沈殿し始め,その 99.9%が沈殿すると
3+
き, 0.1 % の A+ は溶液中に溶けている。
pH=5.0
=1.0×10mol/L
Ksp=1.0×10mol/Lx [OH-] 3
=1.0×10-32 (mol/L) 4
[OH-] = 1.0×10 - mol/L
[H+] =
AKOLD 2814
Kw
[OH-]
=1.0×10mol/L
[Al(OH)4] -
= 1.0×103 (mol/L) - 4 (2)
=
21
...
1.0×10-14 (mol/L)2
1.0×10mol/L
(1)
22
K=
[OH
[H+
pH:
なおこ
[AN
であり, [
無視でき
第4問 有
問1 アルコ
a①
表す化学
20
88 mg C
'88 x 10′
88g/m
式より,
CO2 (分子
44
であり,
18

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

解答から、質問はa内容ですね？

イオンの0.1%ではなく、
もともとの［Al3+］とKw=［H+］［OH-］とKsp=［Al3+］［OH-］^3から求めた
＞ここまでOK。溶けている[Al3+]から、(1)式のKspに代入し、[OH-]を求める。アルカリ性だから、[H+]＝Kw/[OH-]からpHを求める。

アの時は固体のAl(OH)3は関係無し。Al3+とOH-の関係Kspから考える。

求めたpHはちょうど沈殿を形成し始めた時のpHということでしょうか？
＞もっと先から沈殿形成はあるかも知れないが、沈殿し始め、Al3+が沈殿し始め99%が沈殿する時とあるから、多分OK🙇

、

➀ほとんどAl3+が沈澱して液中に残っていない今回の条件と、
➁よく見かけるようなはじめに提示されたイオン濃度をそのままKspに代入するだけの問題
では、結果として得られるpHの値が変わると思いますが、
➀のpH→アルミニウムイオンが0.1%しか残っていない時(沈澱になった分のイオンは関係ない)
➁のpH→ 沈殿がちょうど形成されるかされないかの境目の時のもの
ということでしょうか？

、

わかりました🙇！
何度もありがとうございました💦

🍇こつぶ🐡

コメントが分かりにくそうだから、書き直そうと削除したんだけど……。

モール法のAg2CrO4とAgClの関係で例えたのが理解されているようで、よかったです🙇

、

お返事遅くなってしまいすみません🙇
Ag2CrO4はAgClを生じきった後に生成されるものであるが、AgClのことを計算する上で考慮していないのと同じことであると解釈したのですが合っていますでしょうか？

🍇こつぶ🐡

あっています🙇

、

ありがとうございます！🙇

🍇こつぶ🐡

いえいえ🙇