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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 4/4: 硫酸塩沈殿と炎色反応
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n(SrX2+)=0.0404 mol⇒m(SrSOX4)max=0.0404×183.7=7.4 g at m(NaX2SOX4)=5.7 g;flame: crimson redn(\ce{Sr^{2+}}) = 0.0404\ \text{mol} \Rightarrow m(\ce{SrSO4})_{max} = 0.0404 \times 183.7 = 7.4\ \text{g at } m(\ce{Na2SO4}) = 5.7\ \text{g};\quad \text{flame: crimson red}
分析

SrSOX4\ce{SrSO4}（Ksp ≈ 3.4 × 10−7^{-7}）はほぼ定量的に沈殿し、NaX2SOX4\ce{Na2SO4} 0.0404 mol = 5.7 g（10 g 以内）で SrX2+\ce{Sr^{2+}} が尽きるまでほぼ線形に増加後、約 7.4 g で頭打ち。Sr は炎を深紅色に染める。