第六章溶液に関する問題

第六章溶液に関する問題
例題 21.
96 ％酢酸の密度は 1.06 g/cm3 である。この酢酸のモル濃度はいくらか。また重量モル濃度はいくらか求
めよ。（酢酸の分子量 60）
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例題 22.
6.0 mol/ l の水酸化ナトリウム水溶液の密度は 1.22 g/cm３である。この水溶液の重量パーセント濃度と重量
モル濃度を求めよ。NaOH (40)
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例題 23.
98％の濃硫酸の比重は 1.84 である。以下の問に答えよ。
①濃硫酸の希釈の仕方を簡潔に述べよ。
②この濃硫酸を用いて 1.0mol/l の希硫酸を 1l 作りたい。何 ml の濃硫酸が必要であるか求めよ。
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溶解度
ここで溶媒、溶質、溶液の言葉の意味を再確認しておきます。
溶媒：溶質を溶かし込む物質。
溶質：溶媒に溶け込んでいる物質。
溶液：溶質が分子やイオンとなって、溶媒中に拡散し、均一に混ざり合ったもの。
ここで注意することがあります。これまで濃度に関して述べてきました、溶質は溶けている物質のこと
を意味しています。溶けていないものは溶質として扱っていません。
例題 24.
80 ℃の硝酸ナトリウム飽和水溶液 100 g を 40 ℃まで冷却すると，何 gの硝酸ナトリウムが析出するか求
めよ。ただし，硝酸ナトリウムの水に対する溶解度は，40 ℃で 108，80 ℃で 148 である。
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例題 25.
50 ℃ で，水 100 g に塩化カリウム (KCl) を 40.0 g 溶かした。この水溶液 100 g を 20 ℃ に冷却したとき，
析出する KClは何 g か。ただし，KCl は水 100 g に対し，50 ℃ で 42.9 g ，20 ℃ で 34.2 g まで溶ける。
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例題 26.
図は硝酸カリウムの溶解度曲線を示している。50℃における飽和溶液 50 g を取り出し,その溶液を 10℃に冷
却すると，何 g の結晶が得られるか
180
溶解度(g)
160
140
120
硝
酸
カ
リ
ウ
ム
100
80
60
40
20
0
0
20
40
60
80
温度(℃)
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例題 27
濃度 30％の 90 ℃の硫酸銅(Ⅱ)水溶液が 150 g ある。この溶液を 20 ℃に冷却したとき，析出物の質量(g)
を求めよ。但し、95 ℃以下の温度で硫酸銅(Ⅱ)は五水和物として析出する。また 20 ℃における硫酸銅 (Ⅱ)
無水物の溶解度は 20.2 である。
CuSO4 (160)
H2 O (18)
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例題 28.
次のような装置がある。A 側に純水、B 側には塩化ナトリウム水溶液を図のように同じ高さまで入れ密
封した。このまま長時間放置するとどのような現象が見られるか。簡潔に記せ。
塩化ナトリウム水
純水
溶液
A
B
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例題 29.
0.1mol/kg のブドウ糖溶液、0.1mol/kg の塩化ナトリウム水溶液、0.1mol/kg の塩化カルシウム水溶液があ
る。それらの溶質粒子の総重量モル濃度を求めよ。また沸点も求めよ。（
＝0.52）
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例題 30.
次にあるそれぞれの物質の 1.0％希薄水溶液で，沸点が最も高く，凝固点が最も低いのはどれか。ただし，
電解質の電離度を１とする。またカッコ内の数値は分子量または式量である。①尿素(60) ②ブドウ糖
(180)
③Na2 SO4 (142) ④NaNO3 (85)
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例題 31.
次の凝固点降下に関する文を読み，以下の問に答えなさい。
ある不揮発性の非電解質の分子量を測定するために，溶媒にベンゼンを用いてこの非電解質の 1.0 ％溶
液をつくり，温度を徐々に下げながら凝固点降下を測定した。この溶液の温度は，左図の実線で示された
曲線のように経過時間とともに変化した。左図において，曲線の直線部Ａの延長線と縦軸との交点の温度
を T1，この延長線と曲線との交点の温度を T2，曲線の最小点の温度を T3，曲線の極大点の温度を T4 とす
る。ただし，この溶液の密度を
，ベンゼンの凝固点を 5.5 ℃，ベンゼンの凝固点降下を
とする｡
問 1 この溶液の非電解質のモル濃度を溶液の密度 dと非電解質の分子量 M を用いた式で表せ。
問 2 この溶液の重量モル濃度を非電解質の分子量Ｍを用いた式で表せ。
問 3 図のように，凝固が始まる前に温度が低くなる現象を一般に何といいますか。その名称を書け。
問 4 この溶液の凝固点の温度を，図中の T1 , T2 , T3 , T4 の中から選べ。
問 5 T1 =4.7℃, T2 =4.5℃, T3 =4.0℃, T4 =4.3℃のとき，この非電解質の分子量 M を求めよ。ただし，答は有効
数字 2 桁で示せ。
温
度
（
℃
）
T1
T2
T4
A
T3
経過時間
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例題 32.
次の文を読んで問に答えよ。
高分子物質溶液の浸透圧は，半透膜で純水と溶液を分けておいた時に液面の高さの差としてあらわれる。
希薄溶液では，浸透圧は溶媒や溶質の種類に関係なく，溶液のモル濃度(電解質ではイオンのモル濃度)と
絶対温度に比例する。浸透圧を測定すると，溶液中の溶質の物質量や分子量が求められる。
問 1 ある物質(非電解質)5.0g を水に溶かして 1.0 l とした溶液の浸透圧を測定したら、20 ℃において 1.6 ×
10-2 気圧であった｡この物質の分子量はおよそいくらか(有効数字 2桁まで記せ)｡
問 2 ヒトの血液の浸透圧は 37 ℃においておよそ 7.4 気圧である。これと同じ浸透圧の溶液をブドウ糖
(C6 H12 O6)と塩化ナトリウムを混合して 1.0 l つくりたい。ブドウ糖 25gを水で溶かして 1.0 l とした
溶液に、さらに塩化ナトリウムをおよそ何 g 溶かしたらよいか。ただし、つくる溶液の温度も
37℃とする (有効数字 3 桁まで記せ)｡
ただし，気体定数 R＝0.082l ･atm/K･mol とし,塩化ナトリウムは完全に電離するものとする｡ C6 H12 O6 (180)
NaCl (58.5)
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例題 33.
デンプンやタンパク質の水溶液のコロイドの性質について考えてみよう。デンプンとショ糖はどちらも
糖類であるが、分子量がかなり違う。そのため、ショ糖水溶液とデンプン水溶液に側面から光を当てると、
ショ糖水溶液では光の進路がわからないが、 (イ)デンプン水溶液では光の進路が明るく見える。このような
現象を起こす粒子を一般にコロイド粒子と呼ぶ。コロイド粒子は、少量の電解質を加えることによって、
凝析しやすい（ ① ）コロイドと、デンプンやタンパク質の水溶液のような凝析しにくい（ ② ）コ
ロイドに分類される。（ ① ）コロイドの水溶液も、(ロ )それに多量の電解質を加えると、コロイド粒子
は互いにくっついて沈殿してくる。また、（ ③ ）コロイドを（ ④ ）コロイドで包み込んだ水溶液
は、電解質による凝析が起こりにくくなる。コロイドは、私達の日常生活ときわめて密接な関係にあるも
のが多い。(ハ )墨汁は、スス(炭素)と（
問
問
問
問
⑤ ）を混ぜ、凝析しにくくした水溶液である。
1 （ ① ）～（ ⑤ ）にあてはまる語句･記号を答えよ。
2 下線(イ)の現象名を答えよ。また、コロイド粒子で光の進路が明るく見える理由を簡潔に説明せよ。
3 下線(ロ)の現象名を答えよ。また、このコロイド粒子が沈殿する理由を簡潔に説明せよ。
4 下線(ハ)の性質を表すコロイドの名称を答えよ。
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例題 34
次の記述のうち、下線部が誤っているものはどれか。
① 煙に懐中電灯の光線をあてたとき、光の通路が見えるのは、コロイド溶液のチンダル現象と同じ現象で
ある。
② 魚の煮汁を冷蔵庫に入れておくと固まるのは、ゾルのゲル化による。
③コロイド溶液を限外顕微鏡で観察すると、コロイド粒子を見ることができる。
④水酸化鉄(Ⅲ)コロイド粒子は電気泳動すると陰極側に移動するので、このコロイド溶液を凝析させるに
は、Na2 SO4 のほうが Mg(NO3)2 より少ない物質量ですむ。
⑤デンプンとショ糖の混合水溶液をセロハン袋にいれて水中につけると、ショ糖だけが袋の外に出てくる。
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例題 35.
次の問に答えよ。
問 1 塩化鉄(Ⅲ)の水溶液を、沸騰させた蒸留水に激しくかき混ぜながら加え、冷却してセロハン袋に入れ
てビーカーにつるす。外側に蒸留水を通して透析を行うとき外側の蒸留水に移るイオンの組み合
わせはどれか。
3+
①(Fe ，Cl－ ) ②(H＋，Cl－ ) ③(Fe3+，H＋ ) ④(Fe3+，OH－ )
問 2 問 1 でつくったコロイド溶液は次のうちどれに該当するか。
①分子コロイド
②保護コロイド
③疎水
④親水コロイド
問 3 問 1でつくったコロイド溶液を凝析させにくくするには次のどれを加えればよいか。
①ブドウ糖溶液
②ショ糖溶液
③デンプン溶液
④塩化鉄(Ⅲ)水溶液
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