無機物質(知識)の問題
硫酸銅(II) の水溶液にアンモニア水を少量加えると青白色の沈殿が生じた。さらにアンモニア水を過剰に加えると、この沈殿は溶けて深青色の水溶液になった。この深青色の水溶液の色のもとになっているイオンとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。
- ア
- イ
- ウ
- エ
この問題で使うもの
- 錯イオン(説明と入口の問題)
- 金属イオンの沈殿反応(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(25 技能)
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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
遷移元素のイオンにアンモニア水を加えたときの変化(沈殿の生成と、過剰で沈殿が溶ける反応)を思い出そう。
ヒント 2
過剰のアンモニア水で沈殿が溶けるのは、金属イオンにアンモニア分子が配位結合して錯イオンができるためである。
ヒント 3
水溶液に含まれる金属は銅だけなので、銅を含まない錯イオンの選択肢は除ける。残る 2 つのうち、アンモニアが配位したものはどちらかを考えよう。
答えと解説
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エ
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解説を読む
を含む水溶液にアンモニア水を少量加えると、アンモニアの電離で生じた水酸化物イオンと反応して、青白色の水酸化銅(II) が沈殿する。
さらにアンモニア水を過剰に加えると、 に 4 個のアンモニア分子が配位結合したテトラアンミン銅(II)イオンができて沈殿が溶け、深青色の水溶液になる。
テトラアンミン銅(II)イオンは正方形の錯イオンで、深青色を示す。よって答えはエである。
ほかの選択肢について
- ア: は亜鉛のアンミン錯イオンで無色である。この水溶液には亜鉛は含まれていない。
- イ: のようなヒドロキシド錯イオンをつくって溶けるのは、両性元素(Al・Zn など)の水酸化物に強塩基を過剰に加えた場合である。 はアンモニア水の過剰では、ヒドロキシド錯イオンではなくアンミン錯イオンをつくって溶ける。
- ウ: は銀のアンミン錯イオン(ジアンミン銀(I)イオン)で無色である。この水溶液には銀は含まれていない。
別解
Cu2+ にアンモニア水を少量加えると青白色の Cu(OH)2 が沈殿し、過剰に加えると沈殿が溶けてテトラアンミン銅(II)イオン を生じ、深青色になる。
ア: は無色で銅ではない。イ: は過剰の強塩基でできる錯イオンで、アンモニア水では生じない。ウ: は無色で銀の錯イオン。エ: が深青色の原因で正しい。