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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:化学Iの問題でどうしてもわかりません。)

化学Iの問題でわからないこと

このQ&Aのポイント
  • 白色沈澱を除いた溶液に含まれる硫酸イオンの濃度(mol/l)を求めよ。
  • 生成する白色沈澱の重さ(g)を計算し、小数第3位までもとめよ。
  • はじめの水酸化バリウム水溶液に含まれるバリウムイオンの濃度(mol/l)を求めよ。

質問者が選んだベストアンサー

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noname#69788
noname#69788
回答No.1

水酸化バリウムの濃度が低ければ、当然硫酸があまります。

samayu1119
質問者

補足

答えてくださりありがとうございます。 最初の時に入れた硫酸の濃度はどうやってもとめればいいのでしょうか。

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その他の回答 (4)

noname#160321
noname#160321
回答No.5

#1のお答え通りです。 そもそも、沈殿を除いた溶液を水酸化ナトリウムで滴定出来ると云うことは、硫酸が余っていることに他なりません。 1. 0.010×4×10^(-3)=4×10^(-5) molのNaOHが消費されましたから、残った硫酸のモル数はその半分2×10^(-5) mol が10mLに含まれていますからL当たりの濃度はその100倍 2×10^(-3) mol/L 2. 初めの硫酸のモル数は 0.020×50×10^(-3)=1×10^(-3) mol 残った硫酸(100mL)を引くと 1×10^(-3) - 2×10^(-4) =8×10^(-4) mol その分の硫酸バリウムBaSO4(FW=233.39) 8×10^(-4)×233.39=1867.12×10^(-4)=0.187 g 3. それだけのBa^2+のモル数は同じく8×10^(-4)molが50mLに溶けていましたから20倍すれば1L当たりの濃度が出ます。 8×10^(-4)×20 =160×10^(-4)=1.6×10^(-2) mol/L となります。

samayu1119
質問者

お礼

よくわかりました。答えてくださりありがとうございました。

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回答No.4

水酸化ナトリウムで滴定したところ、中和に要した水酸化ナトリウムは4.0mlであった。 という文章から、水酸化ナトリウムと反応したものは酸であることがわかります。この滴定実験で用いている酸は硫酸だけなので、水酸化ナトリウムと反応したものは硫酸と断定されます。 したがって、硫酸と水酸化バリウムでは物質量として、硫酸のほうが多く存在することになります。 このことがわかれば、硫酸をA(mol/l)とでも多いて計算すれば簡単に答えを導きだすことができます。 ただし、水酸化バリウム50mlと硫酸を50mlを混ぜたら、100mLになることに注意してください。

samayu1119
質問者

お礼

説明してくださりありがとうございました。

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回答No.3

【1について】 滴定で消費した0.01mol/lNaOH水溶液が4ml。使用した硫酸溶液量は10ml。硫酸イオン1molを中和するのに必要なNaOHは2molなので、硫酸イオン濃度をaとすると 2×a×10ml=0.010mol/l×4ml a=0.002mol/l が答えです。 【2について】 (1)で求めた答えより、混合溶液100ml中(Ba(OH)2溶液50ml+硫酸溶液50ml=100ml)には 0.002mmol/l×100ml=0.2mmol 分の硫酸イオンが存在することになります。つまり、中和により生じた硫酸バリウム塩は、消費された硫酸の量と同じなので 0.02mmol/ml×50ml-0.2mmol=0.8mol となります。 硫酸バリウムの分子量が233.39なので、 233.39×0.8mmol=186.712mg g表示にして小数点第4位を四捨五入すると 0.187gとなります。 【3について】 (2)で求めた答えより、生成した硫酸バリウムが0.8mmolなので、最初に含まれていた水酸化バリウムもこ0.8mmolであることが分かります。 最初の水酸化バリウム溶液は50mlであったので、 0.8mmol÷50ml=0.016mol/l となります。 質問者さんの「何故中和後の溶液に硫酸イオンが含まれるか」との疑問ですが、この問題を解くと分かるように、水酸化バリウムの量(0.8mmol)より加えた硫酸の量(1.0mmol)が多いことが分かります。故に、余った硫酸イオン0.2mmolが水溶液中に存在することになります。 以上解説でした。

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  • nious
  • ベストアンサー率60% (372/610)
回答No.2

最初の反応は、 Ba(OH)2+H2SO4→BaSO4↓+2H2O になりますが、 問題文から「未反応のH2SO4」が溶液内に残っているようですね。 すると次には、H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O が起こるでしょう。 ここで(1)ですが、H2SO4の濃度をx(mol/l)とすると、2*x*(10/1000)=0.01*(4.0/1000)、x=0.002(mol/l) 沈殿を取り除いた後の体積は50+50=100mlになっているので、 Ba(OH)2と反応したH2SO4は(1)で求めた濃度を使って、0.020*(50/1000)-0.002*(100/1000)=8*10^(-4)molになるでしょう。 また沈殿したBaSO4はこれと同じ物質量になるので(2)は、8*10^(-4)*(BaSO4の式量)(g)になるでしょう。 (3)はBa(OH)2の濃度をx(mol/l)とすれば、x*(50/1000)=8*10^(-4)mol、x=0.016(mol/l)となります。

samayu1119
質問者

お礼

参考にさせていただきます。ありがとうございました。

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