無機物質の問題

硝酸銀 ${\text{AgNO}}_3$ と硝酸銅(II) ${\text{Cu(NO}}_3{)}_2$ だけを水に溶かした水溶液がある。この水溶液に希塩酸を十分に加えたところ白色沈殿が生じ、ろ過して乾燥させた沈殿の質量は $2.87\text{g}$ であった。次に、ろ液に硫化水素 ${\text{H}}_2\text{S}$ を十分に通じたところ黒色沈殿が生じ、ろ過して乾燥させた沈殿の質量は $1.44\text{g}$ であった。

はじめに水に溶かした硝酸銀と硝酸銅(II) の質量の合計は何 g か。有効数字 2 桁で求めよ。

ただし、原子量は $\text{N}=14$、$\text{O}=16$、$\text{S}=32$、$\text{Cl}=35.5$、$\text{Cu}=64$、$\text{Ag}=108$ とする。白色沈殿は塩化銀 $\text{AgCl}$、黒色沈殿は硫化銅(II) $\text{CuS}$ であり、銀イオンは塩化銀として、銅(II)イオンは硫化銅(II) としてそれぞれすべて沈殿するものとする。また、希塩酸を加えたときに銅(II)イオンは沈殿せず、沈殿の溶解は無視する。

$0.150\text{mol/L}$ の硫酸銅(II) ${\text{CuSO}}_4$ 水溶液 $40.0\text{mL}$ に、過剰の水酸化ナトリウム水溶液を加えたところ、青白色の沈殿が生じた。この沈殿をすべてろ過して取り出し、加熱したところ、黒色の酸化銅(II) $\text{CuO}$ に完全に変化した。得られた酸化銅(II) の質量は何 $\text{g}$ か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、沈殿の生成と加熱による変化は完全に進み、ろ過による損失はないものとする。原子量は $\text{O}=16$, $\text{Cu}=63.5$ とする。

硝酸銀 ${\text{AgNO}}_3$、硝酸亜鉛 ${\text{Zn(NO}}_3{)}_2$、硝酸アルミニウム ${\text{Al(NO}}_3{)}_3$ だけを溶かした水溶液 A がある。水溶液 A に含まれる陰イオンは硝酸イオンだけ（水の電離による ${\text{OH}}^{-}$ は無視する）で、硝酸イオンの濃度は $0.500\text{mol/L}$ である。この水溶液 A について、次の操作を行った。

操作 1: 水溶液 A を $50.0\text{mL}$ とり、過剰のアンモニア水を加えてよくかき混ぜたところ、白色沈殿が生じた。この沈殿をろ過して洗い、強熱してすべて酸化アルミニウム ${\text{Al}}_2{\text{O}}_3$ に変えたところ、質量は $0.255\text{g}$ であった。

操作 2: 操作 1 のろ液（洗液を含む）に過剰の希塩酸を加えて酸性にしたところ、白色沈殿が生じた。この沈殿をろ過・乾燥して質量をはかると $0.574\text{g}$ であった。

各沈殿の生成は完全に進み、ろ過や洗浄による損失はないものとする。原子量は $\text{O}=16$, $\text{Al}=27$, $\text{Cl}=35.5$, $\text{Ag}=108$ とする。水溶液 A の亜鉛イオン ${\text{Zn}}^{2+}$ のモル濃度は何 $\text{mol/L}$ か。有効数字 2 桁で求めよ。

鉄 $\text{Fe}$ と硫化鉄(II) $\text{FeS}$ だけからなる混合物に十分な量の希塩酸を加えたところ、混合物はすべて反応し、気体が発生した。発生した気体の体積は、$0{}^{\circ }\text{C}$、$1.013\times 10^5\text{Pa}$ で $672\text{mL}$ であった。この気体をすべて十分な量の硫酸銅(II) ${\text{CuSO}}_4$ 水溶液に通じたところ、硫化銅(II) $\text{CuS}$ の黒色沈殿が $1.92\text{g}$ 生じた。

はじめの混合物の質量は何 g か。有効数字 2 桁で求めよ。

ただし、原子量は $\text{S}=32$、$\text{Fe}=56$、$\text{Cu}=64$ とし、$0{}^{\circ }\text{C}$、$1.013\times 10^5\text{Pa}$ における気体のモル体積は $22.4\text{L/mol}$ とする。発生した気体は理想気体とみなし、希塩酸には溶けないものとする。また、気体中の硫化水素はすべて硫化銅(II) として沈殿し、水素は硫酸銅(II) 水溶液と反応しないものとする。

塩化銅(II) ${\text{CuCl}}_2$ と塩化アルミニウム ${\text{AlCl}}_3$ だけからなる混合物 $2.68\text{g}$ を水に溶かし、水溶液 $\text{X}$ をつくった。

水溶液 $\text{X}$ の半分をとり、硝酸銀 ${\text{AgNO}}_3$ 水溶液を十分に加えたところ、塩化銀 $\text{AgCl}$ の沈殿が $3.5875\text{g}$ 生じた。

水溶液 $\text{X}$ の残りの半分に過剰のアンモニア水を加えたとき、生じる沈殿の質量は何 g か。有効数字 2 桁で求めよ。

ただし、原子量は $\text{H}=1.0$、$\text{O}=16$、$\text{Al}=27$、$\text{Cl}=35.5$、$\text{Cu}=63.5$、$\text{Ag}=108$ とする。塩化物イオンはすべて塩化銀として沈殿し、過剰のアンモニア水を加えたとき、アルミニウムイオンはすべて水酸化アルミニウム ${\text{Al(OH)}}_3$ として沈殿し、銅(II)イオンはすべてテトラアンミン銅(II)イオン $[{\text{Cu(NH}}_3{)}_4{]}^{2+}$ となって溶けるものとする。沈殿の溶解は無視する。