【自作】高校化学問題

【理論化学・無機化学】硫酸(解答・解説編)

【解答】

(1)注意事項：多量の水に硫酸を加える

　 理由：溶解熱が高く、水が沸騰して硫酸が跳ねることを防ぐため。

(2)18.3〔mol/L〕

(3)吸湿性・脱水作用・不揮発性・溶解熱が大きい・水より密度が大きいから三つ

(4)ホールピペット・メスフラスコ

(5)223〔mL〕

(6)b・e・f

(7)33.3〔mol/L〕

【解説】

(1)硫酸の方が水よりも密度が大きいので上の方にあるため沸騰すると硫酸が跳ねるため危険である。

(2)硫酸が1Lあると考えて話を進める。

このときの硫酸の質量は

1000×1.83=1830〔g〕

このうち、H2SO4は98%なので

1830×0.98=1793.4

これのモル数がモル濃度の値と一致するので

1793.4÷98=18.3

(4)ホールピペットは共洗いが必要である。共洗いが必要なものの例として他にはビュレットが挙げられる。共洗いが必要かどうかについては濃度が変わってしまうことで実験が狂うかどうかが関係する。

(5)方針：希硫酸にするために使う硫酸の体積を求めて全体から引く

250mL,2.00molの希硫酸を作るので

加える濃硫酸のモルをxと置くと

x/250=2.00

∴x=0.500mol

濃硫酸を0.500mol水に加えるので

98×0.500=49〔g〕

このときの体積は

49÷1.83=26.77595…〔mL〕

(全体)－(硫酸)＝250－26.77595…

　　　　　　 ＝223.22404…

　　　　　　 ≒223

(6)原則、イオン化傾向において水素イオンよりもイオンになりやすいかどうかで溶けるかは判断する。

Li＞K＞Ca＞Na＞Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Ni＞Sn＞Pb＞(H+)＞Cu＞Hg＞Ag＞Pt＞Au

例外として鉛は塩酸(塩化鉛)や硫酸(硫酸鉛)には不溶の塩を作る。

(7)硫酸は2価の酸、水酸化ナトリウムは1価の塩基なので

求める水酸化ナトリウムの濃度をcと置くと

2×2×250/1000=1×c×30/1000

∴c＝1000/30＝33.33333…

　 ≒33.3