濃度不明の硫酸銅(Ⅱ)水溶液20 mL をH⁺形の陽イオン交換樹脂カラムに通し、さらに水でカラムを洗浄した。これらの洗液…
環境計量に関する基礎知識（化学） 環化 問7
濃度不明の硫酸銅(Ⅱ)水溶液20 mL をH⁺形の陽イオン交換樹脂カラムに通し、さらに水でカラムを洗浄した。これらの洗液を含むカラムを通過した液をすべて集めて0.10 mol L⁻¹ の水酸化ナトリウム標準液で滴定したところ、中和に8.0 mL を要した。元の硫酸銅(Ⅱ)水溶液のモル濃度は幾らか。次の中から最も近いものを一つ選べ。ただし、硫酸銅(Ⅱ)水溶液中のCu²⁺は陽イオン交換樹脂によりすべてH⁺ に交換されたものとする。
- (1)0.010 mol L -1
- (2)0.020 mol L -1
- (3)0.040 mol L -1
- (4)0.060 mol L -1
- (5)0.080 mol L -1
正答 (2)
正答は (2)。0.020 mol L⁻¹ です。
H⁺形の陽イオン交換樹脂は、溶液中の陽イオンを取り込み、代わりに H⁺ を放出します。Cu²⁺ は2価なので、Cu²⁺ 1 mol から H⁺ 2 mol が出ます。硫酸銅(Ⅱ)は、カラムを通ると硫酸（H₂SO₄）に変わると考えられます。
【H⁺ の物質量（滴定から）】
0.10 mol L⁻¹ × 8.0 × 10⁻³ L ＝ 8.0 × 10⁻⁴ mol
【Cu²⁺ の物質量】
8.0 × 10⁻⁴ ÷ 2 ＝ 4.0 × 10⁻⁴ mol
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【元の濃度】
4.0 × 10⁻⁴ mol ÷ 20 × 10⁻³ L ＝ 0.020 mol L⁻¹
【間違えやすい点】
Cu²⁺ の価数2を忘れて H⁺ と 1：1 で計算すると、0.040 mol L⁻¹ となり (3) を選んでしまいます。
洗浄に使った水の量は、物質量の計算には関係しません
（洗液もすべて集めて滴定しているためです）。
【ほかの選択肢】
(1) 0.010 mol L⁻¹ H⁺ の量をさらに半分にした値です 誤り
(3) 0.040 mol L⁻¹ 価数を考えずに 1：1 とした値です 誤り
(4) 0.060 mol L⁻¹、(5) 0.080 mol L⁻¹ 計算に合いません 誤り
出典：計量士 第76回（2025年12月実施）（経済産業省 公表試験問題）出典元ページ
最終更新日
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