共通テスト（理科） 過去問
令和5年度（2023年度）本試験
問114 (化学（第3問） 問2)

各操作I～IVで沈殿が発生する金属イオンは以下の通りです。

操作I→Ag⁺

操作II→Cu²⁺

操作III→Al³⁺、Fe³⁺（Zn²⁺は過剰量NH₃で溶ける）

操作IV→Zn²⁺

よって、沈殿が発生したCu²⁺、Zn²⁺が正解です。

銀イオンAg⁺、アルミニウムイオンAl³⁺、銅（Ⅱ）イオンCu²⁺、鉄（Ⅲ）イオンFe³⁺、亜鉛イオンZu²⁺の硫酸塩を含む水溶液を用意します。

操作Ⅰで、この水溶液に希塩酸HClを加えると、塩化銀AgClのみ沈殿し、Al³⁺、Cu²⁺、Fe³⁺、Zu²⁺がろ液に残りました。

操作Ⅱで、操作Ⅰのろ液に十分な量の硫化水素H₂Sを吹き込むと、硫化銅（Ⅱ）CuSのみが沈殿し、Al³⁺、Fe³⁺、Zu²⁺がろ液に残りました。

操作Ⅲで、操作Ⅱのろ液を煮沸し、H₂Sを追い出した後、硝酸HNO₃を加えて熱し、冷却後に過剰量のNH₃水を加えると、水酸化アルミニウムAl（OH）₃と水酸化鉄（Ⅲ）Fe（OH）₃が沈殿し、ろ液にはテトラアンミン亜鉛（Ⅱ）イオン[Zn（NH₃）₄]²⁺が残りました。

操作Ⅳで、操作Ⅲのろ液に十分な量のH₂Sを吹き込むと、硫化亜鉛ZnSが沈殿しました。

以上のことから、操作ⅡとⅣで沈殿を生じていることより、Aに含まれる二つの金属イオンはCu²⁺とZn²⁺ということが分かります。