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無機化学第21回 遷移元素の特徴

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半反応式解説
$H_2C_2O_4$または($COOH)_2$)
シュウ酸

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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$0$

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第1問
空欄(a～d)に適切な語を入れなさい。
現在周期表は、元素( a )の順に並べ、( b )に従って性質の似た元素を縦に並べたものである。
周期表の原型は1869年にロシアの( c )が元素を( d )の順にならべてつくられたものである。

第2問
同一周期の元素で共通しているものはなにか。

第3問
典型元素は何族か。
また、典型元素の同族元素で共通しているものはなにか。

第4問 ※理系は必須
還移元素では隣り合う元素どうしの性質が似ることが多いが、それはなぜか。

第5問
13族元素において金属元素と非金属元素の境界線はどこにあるか答えなさい。

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〔2023年 川崎医療福祉大学(改)〕
$0℃, 1.013×10^5Pa$で$560mL$のをすべて水に溶かして$500mL$とした。
この水溶液の水酸化物イオン濃度$ [OH^{-}]は何$mol/L$か、
有効数字2桁で答えなさ い。
ただし、この溶液の電離度は$0.020$とし、アンモニアは理想気体であるとみなす。