共通テスト追試 化学 2023年度 第3問 問4a BaSO₄の沈殿反応を利用したSO₄²⁻の定量問題 - 質問解決D.B.(データベース)

共通テスト追試 化学 2023年度 第3問 問4a BaSO₄の沈殿反応を利用したSO₄²⁻の定量問題

問題文全文(内容文):
純粋な硫酸銅(II)五水和物 $CuSO_4.5H_2O$を$102℃$で
長時間加熱すると三水和物 $CuSO_4.3H_2O$が得られるが、
水和水は加熱中に徐々に失われていく。
そのため、試料全体で平均した組成を化学式 $CuSO_4・xH_2O$で表すと、 $102℃$で加熱した試料では、$x$は$3 \leqq x \leqq 5$を満たす実数となる。
また、さら に高温($150℃$以上)で加熱すると、$x$は$0$まで減少し、硫酸銅(II)無水塩 $CuSO_4$(式量160)が得られる。
加熱により、一部の水和水を失った試料Aがある。
試料Aの化学式$CuSO_4・xH_2O$における$x$の値を求めるための実験について、次の問い (a・b)に答えよ。
ただし、試料中には$Cu^{2+}, SO_4^{2-}$と水和水以外は含ま れないものとする。

a 試料中の$SO_4^{2-}$ 含有量からxの値を求めるために、
次の実験Ⅰを行った。

実験Ⅰ $1.178g$の試料Aを水に完全に溶かし、塩化バリウム $BaCl_2$水溶液を硫酸バリウム$BaSO_4$(式量 233)の白色沈殿が新たに生じなくなるまで徐々に加えた。
白色沈殿をすべてろ過により取り出し、洗浄、乾燥して質量を求めたところ、$1.165g$であった。

$1.178g$の試料中の$SO_2$がすべて白色沈殿に含まれたと仮定すると、 $x$の値はいくらか。
$x$を小数第1位までの数値として次の形式で表すとき、
$\boxed{ 16 }$ と$\boxed{ 17 }$に当てはまる数字を、
後の①~⓪のうちから一つずつ選べ。
ただし、同じものを繰り返し選んでもよい。

$x =\boxed{ 16 },\boxed{ 17 }$

①$1$ ②$2$ ③$3$ ④$4$ ⑤$5$
⑥$6$ ⑦$7$ ⑧$8$ ⑨$9$ ⓪$0$
単元: #化学#大学入試過去問(化学)#共通テスト#理科(高校生)
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
純粋な硫酸銅(II)五水和物 $CuSO_4.5H_2O$を$102℃$で
長時間加熱すると三水和物 $CuSO_4.3H_2O$が得られるが、
水和水は加熱中に徐々に失われていく。
そのため、試料全体で平均した組成を化学式 $CuSO_4・xH_2O$で表すと、 $102℃$で加熱した試料では、$x$は$3 \leqq x \leqq 5$を満たす実数となる。
また、さら に高温($150℃$以上)で加熱すると、$x$は$0$まで減少し、硫酸銅(II)無水塩 $CuSO_4$(式量160)が得られる。
加熱により、一部の水和水を失った試料Aがある。
試料Aの化学式$CuSO_4・xH_2O$における$x$の値を求めるための実験について、次の問い (a・b)に答えよ。
ただし、試料中には$Cu^{2+}, SO_4^{2-}$と水和水以外は含ま れないものとする。

a 試料中の$SO_4^{2-}$ 含有量からxの値を求めるために、
次の実験Ⅰを行った。

実験Ⅰ $1.178g$の試料Aを水に完全に溶かし、塩化バリウム $BaCl_2$水溶液を硫酸バリウム$BaSO_4$(式量 233)の白色沈殿が新たに生じなくなるまで徐々に加えた。
白色沈殿をすべてろ過により取り出し、洗浄、乾燥して質量を求めたところ、$1.165g$であった。

$1.178g$の試料中の$SO_2$がすべて白色沈殿に含まれたと仮定すると、 $x$の値はいくらか。
$x$を小数第1位までの数値として次の形式で表すとき、
$\boxed{ 16 }$ と$\boxed{ 17 }$に当てはまる数字を、
後の①~⓪のうちから一つずつ選べ。
ただし、同じものを繰り返し選んでもよい。

$x =\boxed{ 16 },\boxed{ 17 }$

①$1$ ②$2$ ③$3$ ④$4$ ⑤$5$
⑥$6$ ⑦$7$ ⑧$8$ ⑨$9$ ⓪$0$
投稿日:2023.07.19

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問2 以下の文を読み、設問(1)と(2)の答えを解答欄に記入せよ。ただし、原子量はH1.0、C12.0、O16.0とする。

炭素、水素、酸素よりなる分子量230のエステルDがある。Dには不斉炭素原子が存在した。元素分析によるDの成分元素の質量組成は炭素62.6%、水素9.6%であった。水酸化ナトリウム水溶液を用いて、Dを完全に加水分解した。この水溶液にエーテルを加えて抽出を行った。エーテル層から化合物Eと化合物Fが得られた。EはFの構造異性体であった。水槽を希塩酸によって、中和した後、再度エーテルを加えて抽出すると、エーテル層からは弱酸性の化合物Gが得られた。1㏖のEを完全燃焼させて、二酸化炭素と水にするのに必要な酸素は6㏖であった。Eの分子内脱水反応により化合物Hが得られた。Fの分子内脱水反応からもHが得られた。Eの酸化により化合物Iが得られたが、Fは酸化されなかった。Iをフェーリング液に加えて加熱すると赤色沈殿を生じた。
(1) Dの分子式を記せ。

(2) D~Iの構造式を示せ。
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