共通テスト(理科) 過去問
令和6年度(2024年度)追・再試験
問108 (化学(第3問) 問4)
問題文
実験Ⅰ
Aを3.01gはかり取り、過剰量のシュウ酸に加え、110℃で加熱して融解させた後、大気中、650℃で十分に加熱した。
結果Ⅰ
0.964gの四酸化三コバルトCo3O4(式量241)が得られた。
実験Ⅱ
結果Ⅰに基づき、Co3+を0.0100mol含むAをはかり取り、丸底フラスコに入れ、図1に示すように、A中からNH3を完全に発生させるために十分な体積の6mol/L水酸化カリウムKOH水溶液を加えて煮沸した。このとき、発生した水蒸気とともにNH3を1.00mol/Lの希硫酸35.0mLにすべて吸収させた。NH3を吸収した希硫酸に適切な指示薬Bを加え、1.00mol/Lの水酸化ナトリウムNaOH水溶液を使って滴定した。
結果Ⅱ
指示薬Bの変色には20.00mLのNaOH水溶液が必要であった。
実験Ⅱでは、Aが分解されて発生したNH3を過剰量の希硫酸に吸収させ、NH3と反応せずに残った硫酸をNaOH水溶液により中和滴定することで、発生したNH3の物質量を求めている。実験Ⅱに関する記述として誤りを含むものはどれか。最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
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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108(化学(第3問) 問4) (訂正依頼・報告はこちら)
実験Ⅰ
Aを3.01gはかり取り、過剰量のシュウ酸に加え、110℃で加熱して融解させた後、大気中、650℃で十分に加熱した。
結果Ⅰ
0.964gの四酸化三コバルトCo3O4(式量241)が得られた。
実験Ⅱ
結果Ⅰに基づき、Co3+を0.0100mol含むAをはかり取り、丸底フラスコに入れ、図1に示すように、A中からNH3を完全に発生させるために十分な体積の6mol/L水酸化カリウムKOH水溶液を加えて煮沸した。このとき、発生した水蒸気とともにNH3を1.00mol/Lの希硫酸35.0mLにすべて吸収させた。NH3を吸収した希硫酸に適切な指示薬Bを加え、1.00mol/Lの水酸化ナトリウムNaOH水溶液を使って滴定した。
結果Ⅱ
指示薬Bの変色には20.00mLのNaOH水溶液が必要であった。
実験Ⅱでは、Aが分解されて発生したNH3を過剰量の希硫酸に吸収させ、NH3と反応せずに残った硫酸をNaOH水溶液により中和滴定することで、発生したNH3の物質量を求めている。実験Ⅱに関する記述として誤りを含むものはどれか。最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
- NH3を吸収させる希硫酸を入れる三角フラスコは、洗浄して純水ですすいだ後に、ぬれたまま用いてもよい。
- NaOH水溶液による中和滴定で、残った硫酸とNaOHが過不足なく反応した時点では、水溶液は中性となる。
- NaOH水溶液による中和滴定では、指示薬Bとしてメチルオレンジを用いる。
- この滴定に用いるビュレットの上部にソーダ石灰管を取り付けているのは、NaOH水溶液が大気中のCO2を吸収するのを防ぐためである。
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この過去問の解説 (1件)
01
中和滴定の総合的な問題です。
正しい
三角フラスコが純水でぬれていても、硫酸H2SO4の物質量は変化しません。
誤り
残ったH2SO4とNaOH水溶液が過不足なく反応した時点では、(NH4)2SO4とNa2SO4の混合溶液となります。
Na2SO4水溶液は中性を示しますが、(NH4)2SO4は強酸(H2SO4)と弱塩基(NH3)の中和で得られる正塩で、その水溶液は酸性を示しますので、水溶液全体としては酸性となります。
正しい
この滴定では終点が酸性を示しますので、指示薬Bとしては変色域が酸性側にあるメチルオレンジを用います。
正しい
ビュレットに入れたNaOH水溶液が大気に触れると、次のように二酸化炭素CO2と反応します。
2NaOH+O2→Na2CO3+H2O
よってビュレット上部にソーダ石灰管を取り付けることで、大気中のCO2を吸収させます。
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