水にはさまざまな塩が溶けており, 海域によって塩分濃度はわずかに異な る。ある海域から採取した海水を試料として、次の実験を行った。 次ページの 問い (ab)に答えよ。ただし, 用いた試料は陽イオンとしてナトリウムイ オンとマグネシウムイオン、陰イオンとして塩化物イオンと硫酸イオンのみを 含むとみなすことができ、 その他のイオンは濃度が小さく無視できるものとす る。 【実験】 1.試料 100gを加熱して水を完全に蒸発させると、3453gの固体が得られ 2.試料100gに十分な量の硝酸銀 AgNO 水溶液を加えると, 白色沈殿が生 じた。 この沈殿をろ過して採取し、乾燥後に質量を測定すると, 7.75g で あった。 調べたところ, この白色沈殿は塩化銀 AgCl であり, その物質量は 5:40×10mol であった。 3.試料100gに十分な量の塩化バリウム BaCl2 水溶液を加えると, 白色沈殿 が生じた。 この沈殿をろ過して採取し、乾燥後に質量を測定すると, 0.699g. であった。 調べたところ, この白色沈殿は硫酸バリウム BaSO であり、 そ の物質量は3,00×10molであった。 量は 【考察】 以上の結果から、試料中の塩化物イオンと硫酸イオンそれぞれの物質量や質 られるが, ナトリウムイオンとマグネシウムイオンそれぞれの物質量 や質量を求めることはできない。 そこで, 化学の文献を調べたところ、 「溶液 は電気的に中性であり, 溶液中の正の電荷の総量と負の電荷の総量を足すと 0 になる」という記載を見つけた。 18 文献にあった記載に基づくと、試料中のイオンのモル濃度の関係を表す次 式のアーエに当てはまる数値はどのようになるか。 最も適当な 組合せを、 下の①~5のうちから一つ選べ。ただし、イオンXのモル濃度を [X]と表す。また、海水のpHは8付近にあるので、水素イオン、水酸化物 イオンの濃度は無視できるものとする。4 y 2 [Na*]x ア+[Mg²"] ×イ 0 ② (③ 4 [⑤ ア ① 240×10~² ④ 600×10~2 1 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 [CI]x 5.4.10 | + [SO.]× ② 4.80×10~2 ⑤7.20×10 ウ 1 第5回 2 (1 2 1 エ 3.0 x 10' 1 1 1 b 実験結果および考察から 試料 100gに含まれるナトリウムイオンの物質 量を求めると, molになるか。 最も適当な数値を、次の①~⑤のうちか ら一つ選べ。 5 mol 2 ③5.40×10~2 対+2g=6.0×10