水溶液の問題
の水 に硝酸カリウム を入れたところ、すべて溶けました。この水溶液を まで冷やすと、硝酸カリウムの結晶が出てきました。硝酸カリウムは、 の水 に最大で まで溶けます。出てきた結晶の質量は何 g ですか。ただし、水は蒸発しないものとします。
この問題で使うもの
- 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)
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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。
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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
技能「冷やして出てくる結晶の質量」を使います。冷やしたあとの温度で、どれだけまで溶けていられるかを考えましょう。
ヒント 2
出てくる結晶の質量 (はじめに溶けている質量)(冷やしたあとの温度で溶ける最大の質量)です。
ヒント 3
水は のままなので、 で溶けていられるのは までです。はじめに溶けていた との差を求めます。
答えと解説
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解説を読む
水溶液を冷やすと、その温度で溶けることのできる最大の質量をこえた分が、結晶となって出てきます。
はじめに溶けている硝酸カリウムは です。
水は蒸発しないので、冷やしたあとも水は のままです。 の水 には、硝酸カリウムは最大で しか溶けません。
よって、溶けきれずに出てくる結晶の質量は
です。
別解
20 ℃ の水 100 g には最大 32 g まで溶ける。溶けきれない分が結晶になるので、 g。検算: 水溶液中に残る g と結晶 g の合計は 50 g で、はじめの量と一致する。