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高校化学 無機物質の問題です。 原子量Ca=40.0 H=1.0 C=12.0 O=16.0 気体定数R=8....

mim********さん

2017/11/519:51:01

高校化学 無機物質の問題です。
原子量Ca=40.0 H=1.0 C=12.0 O=16.0 気体定数R=8.3×10^3Pa・L/(mol・K) 計算結果は有効数字2桁で答えよ。

二酸化炭素が存在した雰囲気下で、カルシウム0.40g

を200gの純水に加えると、a)気体Aが発生してカルシウムが溶け、沈殿Bが生
成して水溶液が白濁する。b)カルシウムが溶け終わった後、25℃で沈殿Bをろ過する。
沈殿Bをろ過したろ液に二酸化炭素を吹き込むと、c)白い沈殿Cが生成する。d)この沈殿Cが生成した水溶液に、さらに二酸化炭素を吹き込み続けると、沈殿Cが消え透明な水溶液になる。この透明な水溶液を加熱すると、白い沈殿Dが生じる。

問1 カルシウムを水に加えるとa)の変化ぎ起こるが、その変化を表す化学反応式を記せ。

問2 a)の気体Aは完全に捕集できるとすると、捕集された気体Aの25℃、2.0×10^5Paにおける体積は何Lか。

問3 a)の沈殿Bは何か、その化学式を記せ。またb)でろ過した沈殿を乾燥すると何gの沈殿B が得られるか。ただし、カルシウムと水との反応生成物の水に対する溶解度は25℃で0.17g/水100gである。

問4 c)の沈殿Cは何か、その化学式を記せ。また、沈殿Cは最大何gまで生成するか。

問5 d)の沈殿Dは何か、その化学式を記せ。また、d)の変化を化学反応式で記せ。

分かる方教えてください。よろしくお願いします。

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ベストアンサーに選ばれた回答

ktn********さん

2017/11/522:12:43

問1
Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂

問2
反応式より、生成する水素の物質量はカルシウムと同じで
0.40/40=0.010 [mol]

求める体積を V [L] とすると、
2.0×10⁵×V=0.010×8.3×10³×(273+25)
∴ V=0.123≒0.12 [L]

問3
沈殿 B は 水酸化カルシウム Ca(OH)₂
生成する水酸化カルシウムの質量は、
74×0.010=0.74 [g]

このうち、
0.17×2=0.34 [g]
は溶解しているので、 ろ過して得られる水酸化カルシウムの質量は、
0.74-0.34=0.40 [g]

問4
ろ過したあとの水溶液に二酸化炭素を吹き込むと、
Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O
と、 炭酸カルシウム CaCO₃ が沈殿します。 ・・・ 沈殿 C
生成する炭酸カルシウムの質量は、 最大で
100×0.34/74=0.459≒0.46 [g]

問5
二酸化炭素を吹き込み続けると、
CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂
と、 透明な水溶液になり、 これを加熱すると、
Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + CO₂ + H₂O
と、 炭酸カルシウム CaCO₃ が沈殿します。 ・・・ 沈殿 D

質問した人からのコメント

2017/11/8 20:17:08

ありがとうございました!
助かりました!

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