無機物質(知識)の問題
次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜エのうちから 1 つ選べ。
硫酸銅(II) 水溶液に少量のアンモニア水を加えると、[ a ] の沈殿である水酸化銅(II) が生じる。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、錯イオン [ b ] を含む深青色の水溶液になる。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | 赤褐色 | |
| イ | 青白色 | |
| ウ | 青白色 | |
| エ | 赤褐色 |
この問題で使うもの
- 錯イオン(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(23 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
技能「錯イオン」を使う。 にアンモニア水を少量加えたときにできる沈殿と、過剰に加えたときにできる錯イオンを、順に思い出そう。
ヒント 2
少量のアンモニア水では水酸化物の沈殿が生じる。過剰のアンモニア水では、 が金属イオンに配位結合して錯イオンができ、沈殿が溶ける。
ヒント 3
水酸化銅(II) の沈殿は青白色なので、a が赤褐色のアとエは除ける。残るイとウのうち、b にアンモニアが配位した錯イオンが入っているものを選ぼう。
答えと解説
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ウ
どこでつまずきましたか?(選ぶと、戻る場所を案内します)
解説を読む
技能「錯イオン」を使って、アンモニア水を少量加えたときと過剰に加えたときの変化を順に考える。
空欄 a(少量のアンモニア水)
アンモニア水は弱い塩基で、水溶液中に を生じる。これが と結びついて、青白色の水酸化銅(II) が沈殿する。
よって a は 青白色 である(赤褐色は の水酸化物の沈殿の色である)。
空欄 b(過剰のアンモニア水)
アンモニアを過剰に加えると、 分子の非共有電子対が に配位結合し、4 個の が結合した錯イオンができて沈殿が溶ける。
この錯イオン (テトラアンミン銅(II)イオン)が深青色を示す。よって b は である。 は、アンモニアではなく水酸化物イオンが配位したものなので、ここでは当てはまらない。
選択肢の判定
- ア a が誤り(赤褐色ではなく青白色)。
- イ b が誤り(アンモニアが配位した錯イオンではない)。
- ウ a・b ともに正しい。
- エ a・b ともに誤り。
よって、正しい組み合わせはウである。
別解
Cu(OH)2 は青白色の沈殿。過剰のアンモニア水ではテトラアンミン銅(II)イオン [Cu(NH3)4]2+ をつくって溶け、深青色になる。a は青白色、b は [Cu(NH3)4]2+ なのでウ。ア・エは a が赤褐色で誤り(赤褐色は Fe(OH)3 など)。イは b が [Cu(OH)4]2- で、過剰のアンモニア水ではこの錯イオンはつくらず誤り。