理科
中学生
解決済み

これのカッコ4の1番最後の問題の答えが50なんですがなぜなのか教えてください

4 水溶液の性質について調べるために、下の実験を行っ た。 右の表は, ミョウバン、硝酸カリウム, 塩化ナトリ ウムについて, 水の温度と溶解度の関係を表したもので ある。 次の (1) ~ (4) に答えなさい。 ただし,ろ過 による水の質量の減少は考えないものとする。 (15点) 実験 3.4 手順1 60℃の水100gを入れたビーカー A, B, C を用意し, ビーカーAにはミョウバン, ビーカーBには硝酸カリウム, ビーカーCには塩化ナトリウムをそれぞれ 35.0gずつ入 れてよくかき混ぜた。 手順2 ビーカーA~Cの水溶液をゆっくり冷やし, 水の温度が40℃になったとき, ビーカ Aの水溶液には結晶が生じており, ビーカーB,Cの水溶液には結晶が生じていなか った。 ビーカーAの水溶液はろ過をし, 結晶を取り出した。 手順3 手順2で作成した水の温度が40℃のビーカーB,Cの水溶液を数日間放置したところ, どちらのビーカーの水溶液も水の温度が20℃になっており, 水溶液の一部が蒸発して いた。このとき, ビーカーB,Cの水溶液には結晶が生じていたので, ビーカー BC の水溶液をそれぞれろ過した。 このうち, ビーカーCの水溶液をろ過して得られた結晶 の質量をはかったところ, 17.1gだった。 (2) 塩化ナトリウムの化学式を書きなさい。 (1) 実験で用いた, ミョウバン, 硝酸カリウム, 塩化ナトリウムのように、水溶液に溶けている物 質を一般に何というか。 ろうと ビーカー レビーカー 水の温度 [℃] ミョウバン(A 硝酸カリウム 塩化ナトリウム ろ紙 (3) 手順2について,次のア, イに答えなさい。 ア手順2で行ったろ過の方法として最も適切なものを、 次の1~4の中から一つ選び、その番 号を書きなさい。 1 2 THE ガラス棒 20 40 60 11.4 23.8 57.4 31.6 63.9 109.2 35.8 36.3 37.1) 3 イビーカーAの水溶液に生じていた結晶の質量は何gか, 求めなさい。 31.6. 13168100 イビーカーCの水溶液から蒸発した水の質量は何gか, 求めなさい。 4 35 23.8 11.2 0.8 (4) 手順3について,次のア、イに答えなさい。 アビーカーBの水溶液をろ過した後の、ろ液の質量パーセント濃度は何%か, 小数第一位を四 捨五入して整数で求めなさい。 0.8 63 (316) 31600 2632 24.04 5280 5264 1660

回答

✨ ベストアンサー ✨

(4)のイの答えが50になるか?という質問だと思いますが、計算してみたのですがならないですね。(私も考え方が間違っているのかな...)

手順1
以下の3つのビーカーに入れた材料は、60℃の温度の水であれば、
 提示された溶解度の表からどれも溶かすことができると分かる。
A: ミョウバン 35.0(g)
B: 硝酸カリウム 35.0(g)
C: 塩化ナトリウム 35.0(g)

手順2
 水の温度40℃の時のミョウバンの溶解度は23.8、硝酸カリウムは63.9、
 塩化ナトリウムは36.3なので、水の温度が60℃→40℃になるとミョウバンだけが
 溶けきれず 11.2(g)結晶として現れる。
A: ミョウバン 35.0(g)-23.8(g)=11.2(g)
--> ろ過することによりミョウバンが11.2g減少する。
B: 硝酸カリウム 35.0(g)
C: 塩化ナトリウム 35.0(g)

手順3
 ビーカーB、Cの水溶液を数日間放置して温度が20℃になったとしても、
 溶解度の表からは硝酸カリウムは31.6、塩化ナトリウムは35.8なので
 塩化ナトリウムは結晶として現れないはずである。しかし、問題では
 水溶液の一部が蒸発したとあるので、溶けきれずに結晶として出てきた
 ことがわかる。
 ビーカーCからは17.1(g)の塩化ナトリウムが結晶として出てきたので、
 溶けている塩化ナトリウムの量は、35.0-17.1=17.9(g)である。

(4)

 ビーカーBの水溶液をろ過したことにより、硝酸カリウムはその時点の
 水に完全に溶けた状態(飽和状態)である。
 20℃の水100gに対して硝酸カリウムは31.6g溶けることから質量パ―セント濃度は
 31.6/(100+31.6) * 100=24.012.. より、小数第一位を四捨五入すると
 24。

 ※あるいは、水溶液の一部が蒸発したことで X(g)の水が残った状態で
  あるとすれば、その時に溶けることのできる硝酸カリウム量を Y(g)
  であるとすれば、100:X=31.6:Y の関係が成り立つので、Y=31.6X/100
  である。
  水が蒸発した状況での質量パーセント濃度は
  (31.6X/100) / (X + (31.6X/100))。
  =31.6X / (100X + 31.6X)
  =31.6X / 131.6X
  =31.6 / 131.6
  これはつまり、 20℃の水100gに対して硝酸カリウムは31.6g溶けること
  から求めた場合の質量パ―セント濃度と同じになるので、24。


 100gの水には35.8gの塩化ナトリウムが溶け、Xgの水には17.9gの塩化ナトリウム
 が溶けたので、100:35.8=X:17.9 の関係が成り立つ。
 (100:X=35.8:17.9 でも可)
 これより、X=17.9*100/35 = 51.14(g)
 つまり、ビーカーCから蒸発した水の質量は、100-51.14=48.86(g)である。
※小数第一位を四捨五入したとしても、49(g)ですね...

lv0043

あ、計算間違えていました。 17.1g出てきたので溶けている塩化ナトリウムの量は 35.0-17.1=17.9gでした。ボケてますね。


 100gの水には35.8gの塩化ナトリウムが溶け、Xgの水には17.9g(=35.0-17.1)の
 塩化ナトリウムが溶けたので、100:35.8=X:17.9 の関係が成り立つ。
 (100:X=35.8:17.9 でも可)
 これより、X=17.9*100/35.8 = 50(g)
 つまり、ビーカーCから蒸発した水の質量は、100-50=50(g)である。

デブ勉

丁寧に説明していただきありがとうございます!
ばっちりわかりました

この回答にコメントする
疑問は解決しましたか?