共通テスト（理科） 過去問
令和6年度（2024年度）追・再試験
問101 (化学（第2問） 問3)
問題文
室温における硫酸バリウムBaSO4（式量233）飽和水溶液の濃度は1✕10－5mol／Lである。
900mLの水に10.4mgの塩化バリウムBaCl2（式量208）が溶けている溶液に、100mLの水に142mgの硫酸ナトリウムNa2SO4（式量142）が溶けている溶液を加えてよく撹拌（かくはん）した。このとき、沈殿せずに水溶液中に存在しているバリウムイオンBa2＋の濃度は何mol／Lか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。
ただし、BaSO4沈殿の生成に伴う硫酸イオンSO42－濃度の減少や、混合による溶液の体積変化は無視できるものとする。
900mLの水に10.4mgの塩化バリウムBaCl2（式量208）が溶けている溶液に、100mLの水に142mgの硫酸ナトリウムNa2SO4（式量142）が溶けている溶液を加えてよく撹拌（かくはん）した。このとき、沈殿せずに水溶液中に存在しているバリウムイオンBa2＋の濃度は何mol／Lか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。
ただし、BaSO4沈殿の生成に伴う硫酸イオンSO42－濃度の減少や、混合による溶液の体積変化は無視できるものとする。
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問題
共通テスト（理科）試験 令和6年度（2024年度）追・再試験 問101（化学（第2問） 問3） （訂正依頼・報告はこちら）
室温における硫酸バリウムBaSO4（式量233）飽和水溶液の濃度は1✕10－5mol／Lである。
900mLの水に10.4mgの塩化バリウムBaCl2（式量208）が溶けている溶液に、100mLの水に142mgの硫酸ナトリウムNa2SO4（式量142）が溶けている溶液を加えてよく撹拌（かくはん）した。このとき、沈殿せずに水溶液中に存在しているバリウムイオンBa2＋の濃度は何mol／Lか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。
ただし、BaSO4沈殿の生成に伴う硫酸イオンSO42－濃度の減少や、混合による溶液の体積変化は無視できるものとする。
900mLの水に10.4mgの塩化バリウムBaCl2（式量208）が溶けている溶液に、100mLの水に142mgの硫酸ナトリウムNa2SO4（式量142）が溶けている溶液を加えてよく撹拌（かくはん）した。このとき、沈殿せずに水溶液中に存在しているバリウムイオンBa2＋の濃度は何mol／Lか。最も適当な数値を、次の選択肢のうちから一つ選べ。
ただし、BaSO4沈殿の生成に伴う硫酸イオンSO42－濃度の減少や、混合による溶液の体積変化は無視できるものとする。
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この過去問の解説 （1件）
01
硫酸バリウムBaSO4の溶解平衡は
BaSO4⇄Ba2+＋SO42-
と表すことができます。
BaSO4の溶解度積をKSPとすると、BaSO4飽和水溶液の濃度は1×10-5mol/Lだから
KSP＝[Ba2+][SO42-]＝1×10-5mol/L×1×10-5mol/L＝1×10-10（mol/L）2・・・⑴
塩化バリウムBaCl2が溶けている溶液に硫酸ナトリウムNa2SO4が溶けている溶液を加える前のNa2SO4（式量142）の物質量は
142×10-3g／142g/mol＝1×10-3mol
混合・撹拌する時、BaSO4沈殿の生成に伴う硫酸イオンSO42-濃度の減少や、溶液の体積変化は無視できるので、溶液中のSO42-の物質量は1×10-3mol、溶液の体積は900mL＋100mL＝1000mL＝1Lとなります。
したがって、[SO42-]＝1×10-3mol/L
式⑴より、KSP＝[Ba2+]×1×10-3mol/L＝1×10-10（mol/L）2
よって[Ba2+]＝1×10-7mol/L
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