問題情報

年度2016年度
年度2016年度
試験本試験-化学
問題第3問-問5
単元陽イオンの分離
配点4点
計算問題×
難易度普通

正解

③ 操作cでは,硫化水素を通じる前にろ液を酸性にする必要があった。

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解説

操作a アンモア水を加えたとき,陽イオンはそれぞれ次のようになります。
 Al3+:水酸化アルミニウムAl(OH)3として沈殿する。
 Ba2+:沈殿せず,Ba2+としてろ液に含まれる
 Fe3+:水酸化鉄(Ⅲ)Fe(OH)3として沈殿する。
 Zn2+:少量の場合は水酸化亜鉛Zn(OH)2として沈殿する。過剰(多量)に加えると,テトラアンミン亜鉛(Ⅱ)イオン(錯イオン)[Zn(NH342+としてろ液に含まれる。

 図3では,操作aのあと,沈殿,ろ液ともに2種の金属イオンを含んでいることから,過剰(多量)のアンモニア水を加えてZn2+を錯イオンにしていることがわかります。

操作b 水酸化ナトリウム水溶液を加えたとき,水酸化アルミニウムAl(OH)3と水酸化鉄(Ⅲ)Fe(OH)3はそれぞれ次のようになります。

 Al(OH)3:少量の場合は沈殿のまま。過剰(多量)に加えると,テトラヒドロキシドアルミン酸イオン(錯イオン)[Al(OH)4としてろ液に含まれる。
 Fe(OH)3:少量の場合でも,過剰(多量)の場合でも,沈殿のまま。

 操作bのあと,金属イオンを分離したことから,過剰(多量)の水酸化ナトリウム水溶液を加えてAl3+を錯イオンにしていることがわかります。

操作c ろ液にBa2+が含まれていることから,Zn2+を含む沈殿が生じたことがわかります。Zn2+を含む水溶液に硫化水素を通じるとき,酸性では沈殿を生じず,中性・塩基性では沈殿を生じます。

 以上のことから,③の「操作cでは,硫化水素を通じる前にろ液を酸性にする必要があった。」というのが誤りです。

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問題「陽イオンの分離」の問題
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