大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和6年度（2024年度）追・再試験
問109 (化学（第3問） 問5)

コバルト（Ⅲ）イオンCo^3＋は配位数6の錯イオンをつくり、塩化物イオンCl^－、アンモニアNH₃，水H₂Oはいずれも配位子としてCo^3＋に配位結合することができる。ある錯塩Aは、Co^3＋にこれらの配位子が配位結合した錯イオンの塩（えん）であるが、何がいくつ配位しているのかは不明である。そこで、A中の一つのCo^3＋に対していくつのNH₃が配位しているのかを調べるために、次の実験Ⅰ・Ⅱを行った。

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、Co^3＋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。

結果Ⅱから、一つのCo^3＋に配位結合しているNH₃の数はいくつになるか。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、Aに含まれているNH₃はすべてCo^3＋に配位結合しており、NH₃はAが分解された後、すべて希硫酸に吸収されたものとする。