硝酸トリウムの電離度を有効数字2桁で答えよ。 振化ルシ 木 (18 日本女子大) の°71.〈凝固点降下〉 水と,水 100gに塩化カルシウムニ水和物 本(D (CaCle-2H.O)4.10gを溶かしてつくった塩化カル シウム水溶液を,ゆっくり冷却しながら温度を精密 1Od 温 度 に測定したところ,水と塩化カルシウム水溶液の温 Yar 水 度変化は右図に示すような曲線になった。 次の問いに答えよ。ただし,水のモル凝固点降下 B 塩化カルシウム水溶液 時間 を1.85 K-kg/mol と し, 塩化カルシウムと塩化ナ トリウムは水溶液中で完全に電離しているとする。計算問題では有効数字3桁で答えよ。 H=1.00, O=16.0, Na=23.0, Cl=35.5, Ca=40.0 (1) bからcの範囲では, 周囲から冷却しているにもかかわらず温度は一定であった。 その理由を説明せよ。 (2) CからDの範囲では次第に温度が下がる。その理由を説明せよ。 (3) 塩化カルシウム水溶液の凝固はどこから始まるか。また,凝固点はどこの温度とみ なせるか。図のA~Dから選べ。 (4) この塩化カルシウム水溶液の質量モル濃度 (mol/kg)を求めよ。 (5) この塩化カルシウム水溶液の凝固点降下度 4t を求めよ。 (6) 500gの純水に 0.585gの塩化ナトリウムを溶かした水溶液の凝固点を求めよ。また。 この塩化ナトリウム水溶液を一0.200°C まで冷却したとき, 生じた氷は何gか求めよ。 (11 お茶の水大) (11 大阪府大)

いる。t=DKm より, 0.0703=1.85×0.0095×(1+4e) 以上より。 10.100×33 71(1) 水が凝固するときに放出される発熱量 (凝固熱) と, 冷却 により奪われる熱量が等しくなっているから。 (2) 溶媒の水だけが凝固するため, 残った溶液の濃度が次第 に大きくなり、溶液の凝固点降下の度合いが大きくなる 10.200 mol 1x10 0.100m 水の代 のグルコ である。 ※0 分千量 (続国点の事問 ため。 (4) 0.276mol/kg ※の4 (3)(凝固) B (凝固点) A (5) 1.53K 9.2× (6)(凝固点)-0.0740°℃ (氷) 315g 解説(1) a は凝固点以下になっても凝固しておらず, 液体の状態(過 冷却の状態)である。その後, 凝固がはじまると, 凝固による発熱量 > 冷却により奪われる熱量 となりグラフは上昇する。さらに, b~cでは温度は一定で,dで はすべて固体となっている。 (4) CaCle·2H:O の式量は147.0, H2O の分子量は 18.0である。 13 CS 2×18.0 =1.00(g) 二水和物 4.10g 中の H:Oは 4.10× 147.0 CaCleの物質量は二水和物の物質量と等しいから,質量モル濃度は、 4.10 1000 -=0.2761…=0.276(mol/kg) 147.0 -X 100+1.00 4※2 凝固点降下 と|モル凝団 モル濃度 (5) At=DK;m より, ※2 At=1.85×0.2761×3=1.53(K) (6) NaCI の式量は 58.5である。At=K;m より, At=K At=1.85×- 0.585 1000、※3 -X -×2=0.0740(K) CaCleは 58.5 500 は3倍 よって, 凝固点は -0.0740°C また, At=0.200 (K)になったときの凝画固した氷をx[g] とすると, At=Km より CaC Mom 001 0 NaCl は2 0.585 1000 -X 58.5 500-x At=1.85× -×2=0.200 x=315(g)