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硫酸銅の濃度(?)の問題

25℃の条件下で、密度1.10g/cm3の8.00%硫酸銅(II)水溶液を1.00L作った。この水溶液を加熱濃縮し、800gの水を蒸発させて、その後25度に冷却した。この冷却した水溶液から、硫酸銅(II)五水和物は何グラム析出されるか。ただし、25℃における硫酸銅(II)の溶解度は22.0g/100g水 とする。 という問題があるのですが、 まだ水溶液に手を加える前は、1000×1.1×(8/100)=88gが硫酸銅(II)の質量であり、よって水は1100-88=1012g存在し、800gは蒸発するので残りは212gの水が残っていることが分かりました。 そのご、硫酸銅(II)の析出量なら溶解度をそのまま利用して求めることができるのですが、硫酸銅(II)五水和物となっているので、そこから混乱してしまいました。 この問題では各元素の原子量も記されていないのですが、この問題には原子量は関わってきますよね? それを考慮して解こうと思ったのですが、五水和物になると溶解度が変わってしまうのだろうか?などいろいろ考えたら余計に混乱してしまいました…。 どうやったら五水和物の析出量が求められるか教えてください!!

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こんにちは。 まず、後のご質問から先に答えたほうが貴方の理解がしやすいと思いましたので、そうさせていただきます。 >五水和物になると溶解度が変わってしまうのだろうか? 水和物の水和水は、あくまでも固体となった場合(というか結晶化した場合)に考慮すればよく、水溶液の部分は水和を考慮する必要はありません。 >この問題には原子量は関わってきますよね? はい、関わってきます。今回の場合、水素を1.00、酸素を16.0と考えればよいと思います。不安であれば、回答用紙にそのように仮定した旨を記しておけば万全です。 >よって水は1100-88=1012g存在し、800gは蒸発するので残りは212gの水が残っていることが分かりました。 そうですね。その通りです。そして212gの水のうち、Cuのモル数の5倍が結晶水として奪われて溶媒ではなくなりますので、その点を考慮に入れて連立方程式を組み、それを解けば解答が出るはずです。 なお、この手の問題の場合、出題者自身が「銅のモル数の5倍が結晶水として奪われて溶媒ではなくなる」ことを見落としており、212gの水すべてが溶媒として働いていると誤解している笑えるケースもしばしばあります。もしも貴方が算出した答えが出題者が示した模範解答と違う場合、こうした出題者の誤りも必ず疑うようにしてください。

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  • 回答No.2
  • htms42
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高校生でしょうか。 硫酸銅のような物質の溶解度、沈殿の問題は必ず教科書に載っています。 本文での説明、例題、問題と三段になっているものもあります。 私の手元にある教科書では 「硫酸銅(II)五水和物CuSO4・5H2Oのような、結晶水をもつ物質の溶解度は無水塩CuSO4を溶質として表され、結晶水は溶媒の水に加えられる。」という文章が本文中にあります。 章末の問題文の中にはCuSO4=160、H2O=18という数字が添えられています。 教科書を見直してみてください。

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