Chemistry Labs

問題 2

結晶水和物 MXxAXy ⋅ z HX2O\ce{M_xA_y . z H2O}（Mは金属）の試料2.3793 gを過剰の SOClX2\ce{SOCl2} と反応させた。生成した気体を塩化バリウム、塩酸、過酸化水素を含む水溶液に吸収させた（同伴した微量の SOClX2\ce{SOCl2} は冷却除去済）。生じた沈殿は14.004 gで、硫黄を13.74質量%含んでいた。別の実験で、水和物1.1896 gを水に溶かして100 cm3^3とし、その1/5を0.2 M AgNOX3\ce{AgNO3} 溶液10 cm3^3と反応させたところ0.28664 gの沈殿を生じた。(a) 結晶水和物の化学式を決定せよ。(b) 1 molの水和物あたり水は最大7 molまでしか含まれないとするとき、この制約により除外される他の水和物の例を挙げよ。
ステップ 1/4: 塩化チオニル経由の水分の定量
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n(BaSOX4)=14.004233.4=0.0600 mol⇒n(HX2O)=0.0600 moln(\ce{BaSO4}) = \dfrac{14.004}{233.4} = 0.0600\ \text{mol} \Rightarrow n(\ce{H2O}) = 0.0600\ \text{mol}
分析

結晶水1 molにつき HX2O+SOClX2→SOX2+2 HCl\ce{H2O + SOCl2 -> SO2 + 2HCl} が起こる。SOX2\ce{SO2} は HX2OX2\ce{H2O2} で酸化されて SOX4X2−\ce{SO4^{2-}} となり、BaSOX4\ce{BaSO4} 14.004 g（S含有率13.74 %で完全一致）を沈殿させる。試料2.3793 g中に0.0600 molのH2Oが含まれる。