大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和5年度（2023年度）追・再試験
問88 (化学（第1問） 問6)
問題文
図1に示す塩化カリウムKCl、硝酸カリウムKNO3、および硫酸マグネシウムMgSO4の水に対する溶解度曲線を用いて、固体の溶解および析出に関する後の問いに答えよ。
MgSO4の水溶液を冷却して得られる結晶は、MgSO4の水和物である。水100gに、ある量のMgSO4が溶けている水溶液Aを14℃に冷却する。このとき、析出するMgSO4の水和物の質量が12.3gであり、その中の水和水の質量が6.3gである場合、冷却前の水溶液Aに溶けているMgSO4の質量は何gか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。
MgSO4の水溶液を冷却して得られる結晶は、MgSO4の水和物である。水100gに、ある量のMgSO4が溶けている水溶液Aを14℃に冷却する。このとき、析出するMgSO4の水和物の質量が12.3gであり、その中の水和水の質量が6.3gである場合、冷却前の水溶液Aに溶けているMgSO4の質量は何gか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。
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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）追・再試験 問88（化学（第1問） 問6） （訂正依頼・報告はこちら）
図1に示す塩化カリウムKCl、硝酸カリウムKNO3、および硫酸マグネシウムMgSO4の水に対する溶解度曲線を用いて、固体の溶解および析出に関する後の問いに答えよ。
MgSO4の水溶液を冷却して得られる結晶は、MgSO4の水和物である。水100gに、ある量のMgSO4が溶けている水溶液Aを14℃に冷却する。このとき、析出するMgSO4の水和物の質量が12.3gであり、その中の水和水の質量が6.3gである場合、冷却前の水溶液Aに溶けているMgSO4の質量は何gか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。
MgSO4の水溶液を冷却して得られる結晶は、MgSO4の水和物である。水100gに、ある量のMgSO4が溶けている水溶液Aを14℃に冷却する。このとき、析出するMgSO4の水和物の質量が12.3gであり、その中の水和水の質量が6.3gである場合、冷却前の水溶液Aに溶けているMgSO4の質量は何gか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。
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この過去問の解説 （2件）
01
水溶液Aを14℃に冷却した時に溶けているMgSO4の量をxgとします。
水溶液Aを14℃に冷却した時に溶媒として残っている水は
100gー6.3g＝93.7g
となるので、MgSO4の溶解度は14℃で30g/100g水だから
xg:93.7g＝30g:100g
これを解くとx＝28.11g≒28.1gとなります。
析出したMgSO4の水和物が12.3gで、その中の水和水の質量が6.3gだから、この時のMgSO4の量は
12.3gー6.3g＝6.0g
となります。
以上のことから、冷却前の水溶液Aに溶けているMgSO4の量は28.1g＋6.0g＝34.1gとなることが分かります。
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02
溶解度と析出した水和物について計算する問題です。
14℃のMgSO4の溶解度は30 g/100g-水です。
14℃の時、水和物として6.3 gの水が析出されるので、溶媒として残っている水の量は、
100 - 6.3 = 93.7 gです。
ここに溶解度30 g/100g-水をかけると、14℃の水に溶解しているMgSO4の量が求められ、
30 X 93.7 =28.11 g
となります。
析出したMgSO4水和物のうち、MgSO4の質量は、
12.3-6.3 = 6.0 g
なので、
28.11 ＋ 6.0 =34.11 ≒ 34 g
となります。
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