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水溶液の問題

難易度 1教科書の例題レベル中学理科 水溶液

の水 に、硝酸カリウム と塩化ナトリウム を入れたところ、どちらもすべて溶けました。この水溶液を まで冷やすと、結晶が出てきました。 の水 に溶ける最大の質量は、硝酸カリウムが 、塩化ナトリウムが です。出てきた結晶の質量は全部で何 g ですか。ただし、水は蒸発せず、2 種類の物質はたがいの溶け方に影響しないものとします。

この問題で使うもの

この問題を解けるようになるまで(5 技能)
算数中学高校大学大学院

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一覧で見る(前提が先)
  1. 質量パーセント濃度
  2. 溶解度と飽和水溶液
  3. 冷やして出てくる結晶の質量
  4. 水を蒸発させて出てくる結晶の質量
  5. 2 種類の物質の混合物の再結晶

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「2 種類の物質の混合物の再結晶」を使います。硝酸カリウムと塩化ナトリウムを別々に考えましょう。

ヒント 2

物質ごとに、溶けている質量と の水 に溶ける最大の質量を比べます。溶けている質量のほうが大きい物質だけ、その差が結晶として出てきます。

ヒント 3

硝酸カリウムは 溶けていて、 では までしか溶けません。塩化ナトリウムは で、 まで溶けます。

答えと解説

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2 種類の物質はたがいの溶け方に影響しないので、物質ごとに「溶けている質量」と「 で溶ける最大の質量」を比べます。水は蒸発しないので、冷やしたあとも水は です。

硝酸カリウム
溶けている質量は 、 の水 に溶ける最大の質量は です。 なので、溶けきれない分が結晶として出てきます。

塩化ナトリウム
溶けている質量は 、 で溶ける最大の質量は です。 なので、すべて溶けたままで、結晶は出てきません()。

よって、出てきた結晶は硝酸カリウムだけで、その質量は全部で

です。

別解

硝酸カリウムは 60 g 入れ、20 ℃ で 32 g まで溶けるので、 g が結晶になる。塩化ナトリウムは 10 g で 36 g まで溶けるので結晶は出ない。よって結晶は全部で 28 g。検算: 水溶液に残る硝酸カリウム 32 g と結晶 28 g の合計は 60 g で一致する。

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