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中学理科 炭酸水の蒸留による色の変化と中性化について
- 中学理科の問題で、枝付きフラスコに炭酸水とBTB溶液を入れて加熱すると、溶液の色が黄色から緑色、緑色から青色へと変化します。
- フラスコ内の溶液の色の変化により、炭酸水の蒸留によって中性化が起こることが示唆されています。
- ただし、パニックになる必要はありません。中学理科の知識に基づくと、フラスコ内の液体がアルカリ性であるにもかかわらず、蒸留によって中性になる可能性があります。
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炭酸水とは微量の食塩が入った水に二酸化炭素を高圧で溶かしたものです。 初期状態は炭酸による酸性で、ＢＴＢが黄色です。 これを加熱すると二酸化炭素が揮発します。 また、以下の反応で、少量の塩化水素も発生します。 ＮａＣｌ ＋ Ｈ２Ｏ ＋ ＣＯ２ → ＮａＯＨ ＋ ＨＣｌ ＋ ＣＯ２ このうち、ＮａＣｌやＮａＯＨはイオン結晶で、沸点が非常に高い ので、揮発せず、ＣＯ２とＨＣｌが揮発します。 ですから、この気体を水に溶かすと酸性になります。 そして、残った溶液はＮａＯＨによるアルカリ性で青くなります。 加熱を続けて、ＣＯ２やＨＣｌが発生しなくなると、発生する気体は 水蒸気のみになり、ＢＴＢに通すと緑色になります。 簡単に言うと、酸成分は揮発性で外に出るのに対し、塩基成分は不揮発性で フラスコ内に残ります。
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- ORUKA1951
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BTB溶液は、酸性で黄色、中性で緑色、アルカリ性で青色でしたね。 問題文をよく読んでみましょう。 フラスコ内の溶液の色: 沸騰させると二酸化炭素は抜けてしまうので【フラスコ内】は中性(緑)になります。 フラスコ内の溶液の様子: 沸騰します。 蒸留させた液体にBTB溶液を加えた色: 蒸留させたのは炭酸水ですから炭酸水は酸性です。--蒸留させた--過去形です。 蒸発させた気体を石灰水に通したときの石灰水の変化 「蒸発してきた」じゃないのかな??。二酸化炭素が最初に出てきますから、それを石灰水に通じると白濁する。---蒸発させた--過去形で二酸化炭素です。 すこし日本語がおかしい設問ですが、よく読めば・・いわゆる問題文をしっかり読んだかを問う「ひっかけ問題」の類かな?? しかし、他の回答はあてはまらないことは明白ですよ。 市販の炭酸水は、食塩、クエン酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどを入れて調整してあるので二酸化炭素を除いたものが酸性かアルカリ性かはわかりません。ここは率直に二酸化炭素を溶解させた純水として考えるのが良いでしょう。
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ありがとうございました
水に二酸化炭素が含まれている時はアルカリ性になりますが、沸騰させて完全に二酸化炭素が水(沸騰させてるのでお湯ですが)から抜けきったら水でしかありません。 二酸化炭素が抜けきっているので石灰水も白濁しません。
お礼
水に二酸化炭素が含まれているときは酸性じゃないですか？ ありがとうございました。
お礼
なるほど。 強塩基のものは水で希釈して弱塩基になりますよね。 その反対って考えればわかりやすいですかね？ ありがとうございました！