水溶液の問題
物質 Y は、水 100 g に 60℃で 57 g、10℃で 22 g まで溶ける。60℃の水 200 g に物質 Y を 90 g 入れたところ、すべて溶けた。この水溶液を 10℃まで冷やすと、Y の結晶が出てきた。出てきた Y の結晶は何 g ですか。ただし、Y の結晶は水を含まず、冷やす間に水は蒸発しないものとする。
この問題で使うもの
- 溶解度と飽和水溶液(説明と入口の問題)
- 冷やして出てくる結晶の質量(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(3 技能)
読み込み中…
右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
一覧で見る(前提が先)
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
冷やしたあとに溶けていられる Y の質量を考え、溶けていた質量との差を求めよう。
ヒント 2
溶ける物質の質量は水の質量に比例する。10℃の水 200 g に Y が何 g まで溶けるかを、水 100 g のときの値から求めよう。
ヒント 3
10℃の水 200 g には Y が g まで溶ける。
答えと解説
答えを見る
どこでつまずきましたか?(選ぶと、戻る場所を案内します)
解説を読む
10℃の水 200 g に溶けることができる Y の質量
10℃の水 100 g に Y は 22 g まで溶ける。溶ける質量は水の質量に比例するので、10℃の水 200 g には
まで溶ける。
(60℃の水 200 g には g まで溶けるので、90 g はすべて溶けている。これは問題文と合っている。)
出てくる結晶の質量
冷やしても水は蒸発しないので、水は 200 g のままである。溶けていた 90 g のうち、10℃で溶けていられるのは 44 g なので、溶けきれなくなった分が結晶として出てくる。
答え: 46 g
別解
水の質量は 200 g のままなので、10℃で水 200 g に溶ける Y の質量は、水 100 g に 22 g 溶けることから g。
60℃で水 200 g には最大 g まで溶けるので、90 g はすべて溶けていた(問題文と合う)。
出てくる結晶の質量は g。
確かめ: 10℃で溶けている Y は 44 g、結晶は 46 g で、合計 g となり、入れた Y の質量と一致する。