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化学 高校生

下線部(c)の反応についでなのですがなぜこのようになるのか分からないです。銅が単体として析出すると思ってしまいました。 教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

東京科学大(東京医科歯科大) 次の文章を読み, 下記の問1~ 問7に答えよ。 原子量はH=1.0,016, S=32, Cu= 64 とする。 銅は11族の遷移金属元素で,その単体は赤味を帯びた光沢をもち,展性,延性が大きく, 電気伝導性と熱伝導性に優れている。 銅の単体は柔らかいので, 硬度を高めた合金の形で利 使用されている。 例えば亜鉛を30% (質量パーセント)含む銅の合金は黄銅とよばれ,五円硬 貨に用いられている。 黄銅を用いて以下の実験を行った。 実験 Ⅰ ドラフト内で 7.5mol/Lの硝酸水溶 黄銅の粉末 4.00gを200mLのビーカーに入れ, (a) 液 40 mL を少しずつ加えて完全に溶解させた。ゆっくりかきまぜながら, 4mol/Lの水酸 化ナトリウム水溶液を120mL加えた。 リトマス紙でアルカリ性を確認したのち,突沸させ ないようにかきまぜながら, 黒色になるまで(青色が消えるまで) 加熱した。 しばらく放置す (b) ると, 黒色の沈殿と無色透明の溶液に分かれた。 沈殿を分離し, 沈殿を数回熱湯で洗浄液 が中性になるまで洗浄してから, 200mLのビーカーに移した。 蒸留水 100mLを加えたの ち, 18mol/Lの硫酸4mLをガラス棒をつたわらせて加え, 溶解させた。 かきまぜながら加 熱して25mLになるまで濃縮し、数日間放置した。 生じた青色の硫酸銅(II) 五水和物の結 晶をろ過し,乾燥させて重さを測ったところ 4.75gであった。 合 実験Ⅱ 実験Ⅰで得られた 4.75gの硫酸銅(Ⅱ) 五水和物を100mLのビーカーで蒸留水に溶かし たのち,200mLのメスフラスコに移し,標線まで蒸留水を加えてよく混和した。 この 10mLをホールピペットで200mLのコニカルビーカーにとり, 5% ヨウ化カリウム水溶液 20mL, 6mol/Lの酢酸水溶液10mL, 蒸留水 40mLを加えた。 ヨウ素が遊離してヨウ化銅 (I)の沈殿が生じたが, そのまま 0.0500mol/Lのチオ硫酸ナトリウム標準液をビュレッ (c) トから滴下した。 滴定の途中で 0.5% デンプン水溶液を1mL加えて 生じた紫色が消え (d) たところを終点とした。

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化学 高校生

(2)で、粗銅中の銅とは電気分解後に残った陽極の120gに含まれている銅の割合では無いのですか?電気分解後に陽極から剥がれたものも粗銅を指すのですか?

(II) 水溶液 20.0 a (c) Q a 146 (1)77g (2)83% [極] Cu と Cu よりイオン化傾向の大きい Ni が溶解する。 Cu → Cu2+ + 2e Ni Ni2+ + 2e¯ [陰極] Cu2+ が多量にあるため, Cu よりイオン化傾向の大きい Ni は析 出せず, Cuだけが析出する Cu2+ + 2e- → Cu (1) Q[C]=i[A]xt 〔s〕 より, 流れた電気量は9.65A×(400×60)sで, eの物質量は, 9.65A × (400×60)s 9.65 × 10C/mol -=2.40mol e2molが流れると Culmolが析出するから,析出する Cuは 2.40 2 mol で, その質量は, 64g/molx 2.40 2 mol=76.8g≒77g (2)陽極の質量減少量 200.0g-120.0g=80.0g は, 「溶解した Cu と Ni の質量」と「はがれ落ちた Agの質量」の和である。Ag(=陽極泥) は 4.0gであるから,溶解した Cu と Ni の質量の和は 80.0g-4.0g=76.0g となる。 これに含まれる Cuの物質量をx [mol], Ni の物質量を y [mol] とすると, 64g/molxx [mol]+59g/mol × y[mol]=76.0g …① Cu, Ni ともe-2molが流れると1mol が溶解するから,流れたe- と Cu, Ni の物質量について, x[mol]×2+y[mol]×2=2.40mol ①式,②式より,x=1.04mol, y=0.16mol ② 11 Ni は しない 銅 80.0g中の銅の質量は, 64g/mol×1.04mol であるから,銅の ときに 溶液中 用いら 銅の だけ 少す 146 粗銅の組成 ニッケルと銀を含む粗銅 200.0g を陽極に, 純銅 て硫酸銅(Ⅱ) 水溶液中で電気分解を行った。 9.65Aの電流を400分間流 陽極の質量が120.0gとなり, 陽極の下に不溶物 (陽極泥) が 4.0g沈殿し 陰極の質量は何g増加したか。 粗銅中の銅の質量の割合は何%か。 250 [東]

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化学 高校生

②と③の固体がどのような構造をとっているのかわからないです。①の操作の後にできた固体と同じですか? 教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

I メチルオレンジの合成実験に関する次の文を読んで,下の問5~8に答えよ。 日本 スルファニル酸(H2NCH4SO3H) を炭酸ナトリウム水溶液に溶かした溶液をビーカーにと り,亜硝酸ナトリウム水溶液を加えた後,0~5℃で塩酸を少しずつ加えると固体が析出 した。温度を0~5℃に保ったまま、ここにジメチルアニリン (CoHzN (CH3)2)の酢酸溶液 を加えてかき混ぜると,反応液は赤橙色となった。次に,水酸化ナトリウム水溶液を加えて 反応液を強塩基性にすると, 固体が析出した。 ビーカーを湯浴で加熱すると固体は溶解し たが,冷却すると再び 固体が析出した。 反応液をろ過し、ろ紙上の固体を飽和食塩水で 洗い,さらに少量の冷水で洗って乾燥し、純粋なメチルオレンジを得た。 問5 メチルオレンジの構造式を記せ。 fom 問6 下線部 ① の操作を5℃以上で行うとどうなるか。簡潔に述べよ。 問7 下線部②の固体と下線部 ③の固体の主成分は同一である。析出した固体を一度溶解さ せた理由を簡潔に述べよ。 問8 下線部 ④ において,水ではなく飽和食塩水を用いた理由を簡潔に述べよ。

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