共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）追・再試験
問98 (化学（第2問） 問3)

塩化物の1.0×10^-2mol/L水溶液が5.0mLずつ入っている3本の試験管A、B、Cに、それぞれ1.0×10^-3mol/L硫酸H₂SO₄水溶液を0.50mL加えたとき、各試験管に入っている金属イオンM²⁺と硫酸イオンSO₄^2-のモル濃度は

[M²⁺]＝1.0×10^-2mol/L×5.0／1000（L）／（5.0＋0.50）／1000（L）＝1.0／1.1×10^-2mol/L・・・（a）

[SO₄^2-]＝1.0×10^-3mol/L×0.50／1000（L）／（5.0＋0.50）／1000（L）＝1.0／1.1×10^-4mol/L・・・（b）

試験管A:硫酸マグネシウムMgSO₄飽和水溶液のモル濃度は3.0mol/Lなので、式（a）、（b）より、MgSO₄の沈殿は生じません。

試験管B:硫酸カルシウムCaSO₄の溶解平衡は、CaSO₄⇄Ca²⁺＋SO₄^2-となります。

CaSO₄の溶解度積K_SPは

K_SP＝[Ca²⁺][SO₄^2-]＝1.9×10^-4（mol/L）²

式（a）、（b）より

[Ca²⁺][SO₄^2-]＝1.0／1.1×10^-2mol/L×1.0／1.1×10^-4mol/L＝1.0／1.21×10^-6（mol/L）²

この値はK_SPより小さいので、CaSO₄は沈殿しません。

試験管C:硫酸バリウムBaSO₄の溶解平衡は、BaSO₄⇄Ba²⁺＋SO₄^2-となります。

BaSO₄の溶解度積K_SPは

K_SP＝[Ba²⁺][SO₄^2-]＝9.2×10^-11（mol/L）²

[Ba²⁺][SO₄^2-]＝1.0／1.1×10^-2mol/L×1.0／1.1×10^-4mol/L＝1.0／1.21×10^-6（mol/L）²

この値はK_SPより大きいので、BaSO₄は沈殿します。