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問題 1

未知の塩 MXX2\ce{MX2} は第2族金属のハロゲン化物である。(a) MXX2\ce{MX2} 10.00 g を水 50.0 g に溶かすと凝固点が −4.50 ∘C-4.50\ ^{\circ}\mathrm{C} の均一溶液が得られる。MXX2\ce{MX2} のモル質量を求めよ。水の Kf=1.86 ∘C m−1K_f = 1.86\ ^{\circ}\mathrm{C}\,m^{-1}。(b) NaX2COX3\ce{Na2CO3} 10.00 g と MXX2\ce{MX2} 10.00 g を水 200.0 mL に混ぜると MCOX3\ce{MCO3} が沈殿する。上澄み液の pH を求めよ。Ka(HX2COX3)=4.3×10−7K_a(\ce{H2CO3}) = 4.3 \times 10^{-7}、Ka(HCOX3X−)=4.7×10−11K_a(\ce{HCO3-}) = 4.7 \times 10^{-11}。(c) MXX2\ce{MX2} 10.00 g の水溶液に過剰の硝酸銀を加え、乾燥した沈殿の質量は 15.2 g であった。MXX2\ce{MX2} を特定せよ。(d) 50 mL の水に溶かした MXX2\ce{MX2} 10.00 g に NaX2SOX4\ce{Na2SO4} を合計 10 g まで徐々に加えたとき、沈殿の質量がどう変化するか述べよ。(e) MXX2\ce{MX2} の炎色反応の色を答えよ。
ステップ 3/4: 上澄み液のpH
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n(NaX2COX3)=0.0943 mol>n(SrX2+)=0.0404 mol⇒[COX3X2−]=0.05390.200=0.270 M;pH≈11.9n(\ce{Na2CO3}) = 0.0943\ \text{mol} > n(\ce{Sr^{2+}}) = 0.0404\ \text{mol} \Rightarrow [\ce{CO3^2-}] = \frac{0.0539}{0.200} = 0.270\ \text{M};\quad \text{pH} \approx 11.9
分析

SrCOX3\ce{SrCO3} が定量的に沈殿し、残る COX3X2−\ce{CO3^2-} は 0.0539 mol / 200.0 mL（0.270 M）。Kb=2.1×10−4K_b = 2.1 \times 10^{-4} の加水分解より [OHX−]≈7.5×10−3[\ce{OH-}] \approx 7.5 \times 10^{-3} M、pH ≈ 11.9。