大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和5年度（2023年度）本試験
問31 (化学基礎（第2問） 問3)
問題文
次の文章を読み、後の問いに答えよ。
ある生徒は、「血圧が高めの人は、塩分の取りすぎに注意しなくてはいけない」という話を聞き、しょうゆに含まれる塩化ナトリウムNaClの量を分析したいと考え、文献を調べた。
文献の記述
水溶液中の塩化物イオンCl−の濃度を求めるには、指示薬として少量のクロム酸カリウムK2CrO4を加え、硝酸銀AgNO3水溶液を滴下する。水溶液中のCl−は、加えた銀イオンAg＋と反応し塩化銀AgCLの白色沈殿を生じる。
Ag＋の物質量がCl−と過不足なく反応するのに必要な量を超えると、（a）過剰なAg＋とクロム酸イオンCrO42−が反応してクロム酸銀Ag2CrO4の暗赤色沈殿が生じる。したがって、滴下したAgNO3水溶液の量から、Cl−の物質量を求めることができる。
そこでこの生徒は、3種類の市販のしょうゆA～Cに含まれるCl−の濃度を分析するため、それぞれに次の操作Ⅰ～Ⅴを行い、表1に示す実験結果を得た。ただし、しょうゆにはCl−以外にAg＋と反応する成分は含まれていないものとする。
操作Ⅰ ホールピペットを用いて、250mLのメスフラスコに5.00mLのしょうゆをはかり取り、標線まで水を加えて、しょうゆの希釈溶液を得た。
操作Ⅱ ホールピペットを用いて、操作Ⅰで得られた希釈溶液から一定量をコニカルビーカーにはかり取り、水を加えて全量を50mLにした。
操作Ⅲ 操作Ⅱのコニカルビーカーに少量のK2CrO4を加え、得られた水溶液を試料とした。
操作Ⅳ 操作Ⅲの試料に0.0200mol／LのAgNO3水溶液を滴下し、よく混ぜた。
操作Ⅴ 試料が暗赤色に着色して、よく混ぜてもその色が消えなくなるまでに要した滴下量を記録した。
操作Ⅰ～Ⅴおよび表1の実験結果に関する記述として誤りを含むものを、次の選択肢のうちから二つ選べ。
ある生徒は、「血圧が高めの人は、塩分の取りすぎに注意しなくてはいけない」という話を聞き、しょうゆに含まれる塩化ナトリウムNaClの量を分析したいと考え、文献を調べた。
文献の記述
水溶液中の塩化物イオンCl−の濃度を求めるには、指示薬として少量のクロム酸カリウムK2CrO4を加え、硝酸銀AgNO3水溶液を滴下する。水溶液中のCl−は、加えた銀イオンAg＋と反応し塩化銀AgCLの白色沈殿を生じる。
Ag＋の物質量がCl−と過不足なく反応するのに必要な量を超えると、（a）過剰なAg＋とクロム酸イオンCrO42−が反応してクロム酸銀Ag2CrO4の暗赤色沈殿が生じる。したがって、滴下したAgNO3水溶液の量から、Cl−の物質量を求めることができる。
そこでこの生徒は、3種類の市販のしょうゆA～Cに含まれるCl−の濃度を分析するため、それぞれに次の操作Ⅰ～Ⅴを行い、表1に示す実験結果を得た。ただし、しょうゆにはCl−以外にAg＋と反応する成分は含まれていないものとする。
操作Ⅰ ホールピペットを用いて、250mLのメスフラスコに5.00mLのしょうゆをはかり取り、標線まで水を加えて、しょうゆの希釈溶液を得た。
操作Ⅱ ホールピペットを用いて、操作Ⅰで得られた希釈溶液から一定量をコニカルビーカーにはかり取り、水を加えて全量を50mLにした。
操作Ⅲ 操作Ⅱのコニカルビーカーに少量のK2CrO4を加え、得られた水溶液を試料とした。
操作Ⅳ 操作Ⅲの試料に0.0200mol／LのAgNO3水溶液を滴下し、よく混ぜた。
操作Ⅴ 試料が暗赤色に着色して、よく混ぜてもその色が消えなくなるまでに要した滴下量を記録した。
操作Ⅰ～Ⅴおよび表1の実験結果に関する記述として誤りを含むものを、次の選択肢のうちから二つ選べ。
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問題
大学入学共通テスト（理科）試験 令和5年度（2023年度）本試験 問31（化学基礎（第2問） 問3） （訂正依頼・報告はこちら）
次の文章を読み、後の問いに答えよ。
ある生徒は、「血圧が高めの人は、塩分の取りすぎに注意しなくてはいけない」という話を聞き、しょうゆに含まれる塩化ナトリウムNaClの量を分析したいと考え、文献を調べた。
文献の記述
水溶液中の塩化物イオンCl−の濃度を求めるには、指示薬として少量のクロム酸カリウムK2CrO4を加え、硝酸銀AgNO3水溶液を滴下する。水溶液中のCl−は、加えた銀イオンAg＋と反応し塩化銀AgCLの白色沈殿を生じる。
Ag＋の物質量がCl−と過不足なく反応するのに必要な量を超えると、（a）過剰なAg＋とクロム酸イオンCrO42−が反応してクロム酸銀Ag2CrO4の暗赤色沈殿が生じる。したがって、滴下したAgNO3水溶液の量から、Cl−の物質量を求めることができる。
そこでこの生徒は、3種類の市販のしょうゆA～Cに含まれるCl−の濃度を分析するため、それぞれに次の操作Ⅰ～Ⅴを行い、表1に示す実験結果を得た。ただし、しょうゆにはCl−以外にAg＋と反応する成分は含まれていないものとする。
操作Ⅰ ホールピペットを用いて、250mLのメスフラスコに5.00mLのしょうゆをはかり取り、標線まで水を加えて、しょうゆの希釈溶液を得た。
操作Ⅱ ホールピペットを用いて、操作Ⅰで得られた希釈溶液から一定量をコニカルビーカーにはかり取り、水を加えて全量を50mLにした。
操作Ⅲ 操作Ⅱのコニカルビーカーに少量のK2CrO4を加え、得られた水溶液を試料とした。
操作Ⅳ 操作Ⅲの試料に0.0200mol／LのAgNO3水溶液を滴下し、よく混ぜた。
操作Ⅴ 試料が暗赤色に着色して、よく混ぜてもその色が消えなくなるまでに要した滴下量を記録した。
操作Ⅰ～Ⅴおよび表1の実験結果に関する記述として誤りを含むものを、次の選択肢のうちから二つ選べ。
ある生徒は、「血圧が高めの人は、塩分の取りすぎに注意しなくてはいけない」という話を聞き、しょうゆに含まれる塩化ナトリウムNaClの量を分析したいと考え、文献を調べた。
文献の記述
水溶液中の塩化物イオンCl−の濃度を求めるには、指示薬として少量のクロム酸カリウムK2CrO4を加え、硝酸銀AgNO3水溶液を滴下する。水溶液中のCl−は、加えた銀イオンAg＋と反応し塩化銀AgCLの白色沈殿を生じる。
Ag＋の物質量がCl−と過不足なく反応するのに必要な量を超えると、（a）過剰なAg＋とクロム酸イオンCrO42−が反応してクロム酸銀Ag2CrO4の暗赤色沈殿が生じる。したがって、滴下したAgNO3水溶液の量から、Cl−の物質量を求めることができる。
そこでこの生徒は、3種類の市販のしょうゆA～Cに含まれるCl−の濃度を分析するため、それぞれに次の操作Ⅰ～Ⅴを行い、表1に示す実験結果を得た。ただし、しょうゆにはCl−以外にAg＋と反応する成分は含まれていないものとする。
操作Ⅰ ホールピペットを用いて、250mLのメスフラスコに5.00mLのしょうゆをはかり取り、標線まで水を加えて、しょうゆの希釈溶液を得た。
操作Ⅱ ホールピペットを用いて、操作Ⅰで得られた希釈溶液から一定量をコニカルビーカーにはかり取り、水を加えて全量を50mLにした。
操作Ⅲ 操作Ⅱのコニカルビーカーに少量のK2CrO4を加え、得られた水溶液を試料とした。
操作Ⅳ 操作Ⅲの試料に0.0200mol／LのAgNO3水溶液を滴下し、よく混ぜた。
操作Ⅴ 試料が暗赤色に着色して、よく混ぜてもその色が消えなくなるまでに要した滴下量を記録した。
操作Ⅰ～Ⅴおよび表1の実験結果に関する記述として誤りを含むものを、次の選択肢のうちから二つ選べ。
- 操作Ⅰで用いるメスフラスコは、純水での洗浄後にぬれているものを乾燥させずに用いてもよい。
- 操作ⅢのK2CrO4および操作ⅣのAgNO3の代わりに、それぞれAg2CrO4と硝酸カリウムKNO3を用いても、操作Ⅰ～ⅤによってCl−のモル濃度を正しく求めることができる。
- しょうゆの成分として塩化カリウムKClが含まれているとき、しょうゆに含まれるNaClのモル濃度を、操作Ⅰ～Ⅴにより求めたCl−のモル濃度と等しいとして計算すると、正しいモル濃度よりも高くなる。
- しょうゆCに含まれるCl−のモル濃度は、しょうゆBに含まれるCl−のモル濃度の半分以下である。
- しょうゆA～Cのうち、Cl−のモル濃度が最も高いものは、しょうゆAである。
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この過去問の解説 （1件）
01
中和滴定について、原理や実際の操作を正しく理解できているかどうか問われています。
操作Ⅰではしょうゆを希釈しています。
ホールピペットで正確にはかりとったしょうゆをメスフラスコに入れ
メスフラスコの標線まで水を加えます。
予め純水がメスフラスコに付着していても、標線までは水を加えることになります。
よって、メスフラスコは乾燥させずに使用しても問題ありません。
正しい文章です。
NaClとAg2CrO4をはじめに混ぜるとAg+とCl-が一気に反応してしまいます。
そうなると滴下しながら色の変化を見るということができません。
これではCl-のモル濃度を求めることはできません。
誤った文章です。
KClもNaClと同様にCl-を含むため、一連の操作Ag+と反応し
NaClと同様に検出されます。
よってNaClのモル濃度は実際より高い濃度で検出されます。
正しい文章です。
この問題では、AgNO3の滴下量が多いほうがCl-のモル濃度が高いです。
操作ⅡでCはBの2倍の量をはかりとっているため、Cl-のモル濃度が同じであれば
AgNO3の滴下量も2倍になります。
実際の滴下量はCのほうが少ないという結果でした。
よって、しょうゆCに含まれるCl-のモル濃度は
しょうゆBに含まれるCl-のモル濃度の半分以下です。
正しい文章です。
残るしょうゆAとBでは、操作Ⅱではかり取った希釈液の体積が同じです。
滴下したAgNO3水溶液の体積が大きいほうがCl-のモル濃度が高いです。
Bのほうが滴下したAgNO3水溶液の体積が大きいため
最もCl-のモル濃度が高いのはしょうゆBです。
誤った文章です。
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