中学理科の問題で、水酸化ナトリウム水溶液40gにある濃度の塩酸を段階的に加える時の問題なのですが、まったくわかりません。どなたか助けてください。
加える塩酸の質量:実験1回目 5g 残った固体の質量49.09g 2回目10g 残った固体49.18g
3回目 15g 残った固体49.27g 4回目20g 残った固体49.36g 5回目25g 残った固体49.36(残った固体の質量は、蒸発皿の質量48.20gも含む)
設問1:1回目の実験の時、溶け残った水酸化ナトリウムは何gか?
設問2:40gの水酸化ナトリウム水溶液に溶けていた水酸化ナトリウムの質量は?
設問3:固体の水酸化ナトリウム1gから、何gの塩化ナトリウムが得られるか?
設問4:水酸化ナトリウム水溶液40gにこの塩酸xgを加えたとき、残る固体の質量(蒸発皿は含まない)をygとすると、xが0以上20以下のときは、y=ax+bの形式で表せる。この式は?
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
残った固体の質量から蒸発皿の質量を差し引くと
一回目:0.89g
二回目:0.98g
三回目:1.07g
四回目:1.16g
五回目:1.16g
となっています。注目すべきは四回目と五回目で数値が同じことです。これは、すでに全ての水酸化ナトリウムが中和されていることを示します。過剰に塩酸を加えてもあとで蒸発させるときに塩酸は飛んで行ってしまいますから。従ってこの1.16gは中和でできた塩化ナトリウムです。
一方、一回目から四回目を見ると、数値が0.09gずつ増えています。これは、元あった水酸化ナトリウムの一部が塩化ナトリウムになったために質量が増えています。設問2で知りたいのはゼロ回目の固体の量ですから、一回目よりも0.09g少ない量、つまり0.80gが元あった水酸化ナトリウムの量です。
以上より、0.80gの水酸化ナトリウムから1.16gの塩化ナトリウムが生成することが判ります。水酸化ナトリウムが1gであれば、生成する塩化ナトリウムは1.16/0.80=1.45gです。
一回目の実験で消費(中和)された水酸化ナトリウムをzグラムとすると、それにより生成する塩化ナトリウムは1.45zグラムです。zグラム減、1.45zグラム増で差し引き0.45zグラムの増加になるはずで、これが0.09gの増加と等しいので、
0.45z=0.09
z=0.2
従って一回目の実験後に残っている水酸化ナトリウムは
0.80-0.20=0.60g
です。
加えた塩酸の量と、固体の量を表にすると
塩酸の量(g) 固体の量(g)
0 0.80
5 0.89
10 0.98
15 1.07
20 1.16
です。問題文中のbはx=0(塩酸の量がゼロ)のときのy(固体の量)の値ですから上の表の0.80のことです。またaは(固体量の増加)÷(塩酸量の増加)で求められます。設問4については塩酸量を横軸、固体量を縦軸にとってグラフ化すると判りやすいと思います。
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