【旧センター試験化学】2019追試 第1問 問4 結晶と非晶質 - 質問解決D.B.(データベース)

【旧センター試験化学】2019追試 第1問 問4 結晶と非晶質

問題文全文(内容文):
問4
いろいろな物質の結晶・非晶質に関する記述として誤りを含むものを,次の①~⑤のうちから一つ選べ。
①共有結合できている結晶には,分子結晶に比べて融点が高いものが多い。
②金属結晶では,両心立方格子をとる原子の配位数は体心立方格子をとる原子の配位数より多い。
③イオン結晶では,単位格子に含まれる陽イオンと陰イオンの数の比は,組成式で示されるイオンの数の比に等しい。
④すべての単体の結晶は共有結合でできている。
⑤非晶質は一定の融点を示さない。
単元: #化学#大学入試過去問(化学)#共通テスト
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問題文全文(内容文):
問4
いろいろな物質の結晶・非晶質に関する記述として誤りを含むものを,次の①~⑤のうちから一つ選べ。
①共有結合できている結晶には,分子結晶に比べて融点が高いものが多い。
②金属結晶では,両心立方格子をとる原子の配位数は体心立方格子をとる原子の配位数より多い。
③イオン結晶では,単位格子に含まれる陽イオンと陰イオンの数の比は,組成式で示されるイオンの数の比に等しい。
④すべての単体の結晶は共有結合でできている。
⑤非晶質は一定の融点を示さない。
投稿日:2024.10.09

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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。

b 試料Aにおける$x$の値は、$SO_4^{2-}$の含有量の代わりに、$Cu^{2+}$ の含有量を用いて求めることもできる。
試料A中の$Cu^{2+}$含有量を調べる2通りの手法として、
次の実験Ⅱおよび実験Ⅲを考えた。

実験Ⅱ $Cu^{2+}$を含む水溶液に、水酸化ナトリウム $NaOH$水溶液を十分に加え、生じる沈殿をすべてろ過により取り出し、十分に加熱して純粋な酸化銅(Ⅱ)$CuO$(式量 80)としてから、その質量を求める。

実験Ⅲ $Cu^{2+}$を含む水溶液を、陽イオン交換樹脂を詰めたカラムに通し、 流出液に含まれる水素イオン$H^{+}$の物質量を、中和滴定により求める。

ある質量の試料Aを溶かした水溶液Bを用意し、その$10mL$を用いて実験Ⅱを行ったところ、質量$w (mg)$の$CuO$が得られた。
また、別の$10mL$ の水溶液Bを用いて実験Ⅲを行ったところ、濃度$c(mol/L)$の$NaOH$水溶液が、中和滴定の終点までに$V (mL)$必要であった。
用いた水溶液B中の$Cu^{2+}$が、実験Ⅱではすべて$CuO$となり、実験Ⅲではすべて陽イオン交換樹脂により$H^{+}$に交換されたものとすると、求められる$Cu^{2+}$の含有量の値は、実験Ⅱと実験Ⅲで同じ値となる。
このとき、$w、c、V$の値の関係はどのような式で表されるか。
最も適当なものを、次の①~⑥のうちから一つ選べ。
①$V=\displaystyle \frac{25w}{c}$
②$V=\displaystyle \frac{25w}{2c}$
③$V=\displaystyle \frac{25w}{4c}$
④$V=\displaystyle \frac{w}{40c}$
⑤$V=\displaystyle \frac{w}{80c}$
⑥$V=\displaystyle \frac{w}{160c}$
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