無機物質の問題

アルミニウムイオン $\mathrm{A}{\mathrm{l}}^{3+}$ を $0.010\mathrm{mol}$ 含む水溶液に、$1.0mol/L$ の水酸化ナトリウム水溶液を $35\mathrm{mL}$ 加えた。このとき、まず次の反応 $(1)$ で水酸化アルミニウムの沈殿が生じ、$\mathrm{A}{\mathrm{l}}^{3+}$ がなくなった後に残った $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ は反応 $(2)$ で沈殿を溶かす。
$$\mathrm{A}{\mathrm{l}}^{3+}+3\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}\to \mathrm{Al}(\mathrm{OH}{)}_3(1)$$
$$\mathrm{Al}(\mathrm{OH}{)}_3+\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}\to [\mathrm{Al}(\mathrm{OH}{)}_4{]}^{-}(2)$$
最後に残っている $\mathrm{Al}(\mathrm{OH}{)}_3$ の沈殿の質量は何 g か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、原子量は $\mathrm{H}=1.0$、$\mathrm{O}=16$、$\mathrm{Al}=27$ とし、反応はすべて完全に進むものとする。

$0.150\text{mol/L}$ 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。

$0.100\text{mol/L}$ の塩化バリウム ${\text{BaCl}}_2$ 水溶液 $30.0\text{mL}$ に、$0.0500\text{mol/L}$ の硫酸ナトリウム ${\text{Na}}_2{\text{SO}}_4$ 水溶液 $40.0\text{mL}$ を加えたところ、硫酸バリウム ${\text{BaSO}}_4$ の白色沈殿が生じた。生じた沈殿の質量は何 g か。有効数字 2 桁で求めよ。

ただし、原子量は $\text{O}=16$、$\text{S}=32$、$\text{Ba}=137$ とし、硫酸バリウムの水への溶解は無視する。

塩化アルミニウム ${\text{AlCl}}_3$ と塩化鉄(III) ${\text{FeCl}}_3$ をそれぞれ $0.10\text{mol/L}$ ずつ含む水溶液 $100\text{mL}$ がある。この水溶液に $1.0\text{mol/L}$ の水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ加えていくと、はじめに水酸化アルミニウムと水酸化鉄(III) の沈殿が生じ、さらに加えると水酸化アルミニウムだけがテトラヒドロキシドアルミン酸イオン $[{\text{Al(OH)}}_4{]}^{-}$ となって溶ける。鉄(III) を沈殿として、アルミニウムを溶液中のイオンとして、完全に分離するためには、水酸化ナトリウム水溶液を少なくとも何 $\text{mL}$ 加える必要があるか。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、各反応は完全に進み、水酸化鉄(III) は過剰の水酸化ナトリウム水溶液に溶けないものとする。

塩化バリウム $\mathrm{BaC}{\mathrm{l}}_2$ と塩化ナトリウム $\mathrm{NaCl}$ だけからなる混合物 $5.00\mathrm{g}$ を水に溶かした。この水溶液に希硫酸を十分に加えたところ白色沈殿が生じ、これをろ過して乾燥させた沈殿の質量は $2.33\mathrm{g}$ であった。沈殿は硫酸バリウム $\mathrm{BaS}{\mathrm{O}}_4$ だけであり、水溶液中の $\mathrm{B}{\mathrm{a}}^{2+}$ はすべて沈殿したものとする。

もとの混合物に含まれていた塩化バリウムの質量の割合は何 % か。有効数字 2 桁で答えよ。原子量は $\mathrm{O}=16$、$\mathrm{Na}=23$、$\mathrm{S}=32$、$\mathrm{Cl}=35.5$、$\mathrm{Ba}=137$ とする。