問11
硫酸銅五水和物(CuSO₄・5 H₂O)を水に溶解して、硫酸銅の濃度 1.00 ×10⁻⁴ mol・L⁻¹ の水溶液を調製した。この水溶液 1.00 mLに含まれる銅の質量として正しい値は次のうちどれか。ただし、銅の原子量は 63.5 とする。
- (1)6.35 × 10⁻⁴ mg
- (2)6.35 × 10⁻³ mg
- (3)6.35 × 10⁻² mg
- (4)6.35 × 10⁻¹ mg
- (5)6.35 mg
正答 (2)
硫酸銅の物質量を求め、銅の原子量を掛けます。
1.00 × 10⁻⁴ mol/L × 1.00 × 10⁻³ L = 1.00 × 10⁻⁷ mol
銅の質量 = 1.00 × 10⁻⁷ mol × 63.5 g/mol = 6.35 × 10⁻⁶ g = 6.35 × 10⁻³ mg
よって(2)が正しい値です。g と mg の換算(× 1,000)を忘れないようにしましょう。
この問題で狙われた罠:モル質量と物質の質量(水和物を含む・計算)
水和物は水和水も含めてモル質量を計算する。溶液中の元素の質量=モル濃度×体積×原子量。
なぜ?
秤量するのは水和物そのものなので、水和水の分も質量に入る。
出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和6年度 第1回・2024年8月実施)