2024追試第3問 問3 錯塩中のCoの含有率を求める問題 - 質問解決D.B.(データベース)

2024追試第3問 問3 錯塩中のCoの含有率を求める問題

問題文全文(内容文):
コバルト(Ⅲ)イオン$\ce{Co^{3+}}$は配位数$6$の錯イオンをつくり、塩化物イオン$\ce{CI^-}$、アンモニア $\ce{NH3}$、水$\ce{H2O}$はいずれも配位子として$\ce{Co^{3+}}$に配位結合することができる。ある錯塩$A$は、$\ce{Co^{3+}}$にこれらの配位子が配位結合した錯イオンの塩であるが、何がいくつ配位しているのかは不明である。そこで、A中の一つの$\ce{Co^{3+}}$に対していくつの$\ce{NH3}$が配位しているのかを調べるために、次の実験Ⅰ・Ⅱを行った。

実験Ⅰ $A$を$3.01\,\rm{g}$はかり取り、過剰量のシュウ酸に加え、$110\,\rm{℃}$で加熱して融解させた後、
大気中$650\,\rm{℃}$で十分に加熱した。

結果Ⅰ $0.964\,\rm{g}$の四酸化三コバルト$\ce{Co3O4}$(式量$241$)が得られた。

結果Ⅰより求められる、$A$中のコバルト$\ce{Co}$の含有率(質量パーセント) は何%か。
最も適当な数値を次の①~⑤のうちから一つ選べ。

$3.01\,\rm{g}$の$A$中の$\ce{Co}$はすべて $\ce{Co2O4}$に変化したものとする。
※図は動画内参照
単元: #化学#無機#大学入試過去問(化学)#共通テスト#遷移元素の単体と化合物#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):
コバルト(Ⅲ)イオン$\ce{Co^{3+}}$は配位数$6$の錯イオンをつくり、塩化物イオン$\ce{CI^-}$、アンモニア $\ce{NH3}$、水$\ce{H2O}$はいずれも配位子として$\ce{Co^{3+}}$に配位結合することができる。ある錯塩$A$は、$\ce{Co^{3+}}$にこれらの配位子が配位結合した錯イオンの塩であるが、何がいくつ配位しているのかは不明である。そこで、A中の一つの$\ce{Co^{3+}}$に対していくつの$\ce{NH3}$が配位しているのかを調べるために、次の実験Ⅰ・Ⅱを行った。

実験Ⅰ $A$を$3.01\,\rm{g}$はかり取り、過剰量のシュウ酸に加え、$110\,\rm{℃}$で加熱して融解させた後、
大気中$650\,\rm{℃}$で十分に加熱した。

結果Ⅰ $0.964\,\rm{g}$の四酸化三コバルト$\ce{Co3O4}$(式量$241$)が得られた。

結果Ⅰより求められる、$A$中のコバルト$\ce{Co}$の含有率(質量パーセント) は何%か。
最も適当な数値を次の①~⑤のうちから一つ選べ。

$3.01\,\rm{g}$の$A$中の$\ce{Co}$はすべて $\ce{Co2O4}$に変化したものとする。
※図は動画内参照
投稿日:2024.07.17

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正極活物質に酸化鉛(IV)$PbO_{2+}$電解液として希硫酸を用いる。
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(1)$Pb + PbO_2 + 2H_2SO_4 ⇄ 2 PbSO_4 + 2H_2O$
【⇄上部:放電、下部:充電】

濃度 $3.00 mol/L$の硫酸$100mL$を用いた鉛蓄電池を外部回路に接続し、しば らく放電させ、硫酸の濃度が$2.00 mol/L$に低下した。
このとき、外部回路に流れた電気量は何$C$か。
最も適当な数値を次の①~⑥のうちから一つ選べ。
ただし、ファラデー定数は$9.65 \times 10^4C/mol$とし、電極で生じた電子はすべて外部回路を流れたものとする。
また、電極での反応による電解液の体積変化は無視できるものとする。
①$9.65 \times 10^2$
②$1.93 \times 10^2$
③$2.90 \times 10^2$
④$9.65 \times 10^3$
⑤$1.93 \times 10^4$
⑥$2.90 \times 10^4$
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(1)正極・負極で起こる反応を書け。

(2)放電前後で、正極・負極の質量は何g増減したか。

(3)放電後のH₂SO₄agの濃度は何%か。

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