実験操作中に誤って硫酸アンモニウムに硫酸ナトリウムを混ぜてしまった。 そこで、どのくらいの硫酸ナトリウムが混ざっているかを確認するために この混合物7.50gを水に溶かして500mlにした。
次にこの水溶液25.0mlとり水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱し完全に反応させ発生する気体をすべて希硫酸20.0mlに吸収させた。気体を吸収させた後の水溶液を0.100mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液で滴定すると10.0mlを要した。
さらに滴定後の水溶液に水酸化バリウム水溶液を加えたところ硫酸バリウムの沈殿が0.70g生じた。
硫酸アンモニウム=132、硫酸バリウム=233とする。
発生する気体を吸収させるために用いた希硫酸の濃度を求めよ。答0.15mol/L
解説に滴定の前後で硫酸イオンの量は変化していないので、硫酸バリウムのmolと希硫酸のmolは等しい。みたいな記述がありましたが、
硫酸イオンは、最初の硫酸アンモニウムと硫酸ナトリウム、それとあとから加え吸収につかった希硫酸があり、沈殿する硫酸バリウムはこれらの硫酸イオンを全部含んでいるということなのでしょうか?
もしそうすると、吸収に使った希硫酸の硫酸イオン+前者の硫酸イオンとなり、希硫酸の濃度を求められなくないですか?
分かる方いらっしゃいましたら教えてください。
A 回答 (2件)
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No.2
- 回答日時:
多分、操作内容を十分に理解されていないようです。
〉硫酸アンモニウムと硫酸ナトリウムの混合物に水酸化ナトリウムを加え加熱し反応させると、硫酸アンモニウムだけが反応する気がしてしまいます。
正解です。
溶液がアルカリ性になり、弱塩基であるアンモニアが遊離し気体となります。
この気体を別に用意した「希硫酸20.0ml」に吸収させているのですよ。
この希硫酸中の「硫酸(イオン)」の物質量を求めるために、「硫酸バリウム」として沈殿させているのです。
そしてこの物質量が、
(「発生したアンモニア」+「滴定に要した水酸化ナトリウム」の物質量)×2
に等しいのです。
硫酸が2価の酸であることは知ってますね。
ご回答ありがとうございます。
別に用意した硫酸というのは理解していたのですが、恥ずかしながらなぜか同じ容器に入っていると勘違いしていたみたいです。二回に渡ってのご回答ありがとうございました。大変参考になりました。
No.1
- 回答日時:
>発生する気体を吸収させるために用いた希硫酸の濃度を求めよ。
ですから、「(発生したガス吸収用の)希硫酸20.0ml」のことを示しています。
>硫酸イオンは、最初の硫酸アンモニウムと硫酸ナトリウム、それとあとから加え吸収につかった希硫酸があり、沈殿する硫酸バリウムはこれらの硫酸イオンを全部含んでいるということなのでしょうか?
違いますね。
硫酸(イオン)は不揮発性です。
「希硫酸20.0ml」中へ気体となって移動はしません。
ついでに
>さらに滴定後の水溶液に水酸化バリウム水溶液を加えたところ硫酸バリウムの沈殿が0.70g生じた。
から、最初の「硫酸イオンの物質量」がわかり、希硫酸の体積からガスを吸収する前の希硫酸の濃度がわかるようになっています。
こんな回答でよろしかったのでしょうか。
ご回答ありがとうございます。
私の分からないところなのですが、
硫酸アンモニウムと硫酸ナトリウムの混合物に水酸化ナトリウムを加え加熱し反応させると、硫酸アンモニウムだけが反応する気がしてしまいます。
なので硫酸ナトリウムは反応せずに残るわけなのですが、そうすると硫酸バリウムとして沈殿させた際に、硫酸ナトリウムの硫酸イオンが含まれ、加えた硫酸+硫酸ナトリウムの硫酸イオンが沈殿=0.7gとなるような気がしています。
なぜならないのか、再度ご回答していただけると助かります。
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