大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和6年度（2024年度）本試験
問103 (化学（第3問） 問6)

必要があれば、原子量は次の値を使うこと。
H 1.0　 Li 6.9 　C 12 　N 14　O 16 　S 32 　Cl 35.5 　Mn 55　Ni 59 　

Cu 64 　Zn 65 　Ag 108
気体は、実在気体とことわりがない限り、理想気体として扱うものとする。

ニッケルの製錬には、鉱石から得た硫化ニッケル（Ⅱ）NiSを塩化銅（Ⅱ）CuCl₂の水溶液と反応させて塩化ニッケル（Ⅱ）NiCl₂の水溶液とし、この水溶液の電気分解によって単体のニッケルNiを得る方法がある。次の問いに答えよ。

塩酸で酸性にしたCuCl₂水溶液に固体のNiSを加えて反応させると、式（1）に示すように、NiSはNiCl₂の水溶液として溶解させることができる。
なお、硫黄Sは析出し分離することができる。

NiS＋2CuCl₂　➞　NiCl₂＋2CuCl＋S・・・（1）

式（1）でNiCl₂と塩化銅（Ⅰ）CuClが得られた水溶液に塩素Cl₂を吹き込むと、式（2）に示すようにCuClからCuCl₂が生じ、再び式（1）の反応に使うことができる。
　
2CuCl＋Cl₂　➞　2CuCl₂・・・（2）

CuCl₂を40.5kg使い、NiSを36.4kg加えてCl₂を吹き込んだ。式（1）と（2）の反応によって、すべてのニッケルがNiCl₂として水溶液中に溶解し、銅はすべてCuCl₂に戻されたとする。このとき式（1）と（2）の反応で消費されたCl₂の物質量は何molか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。