愛知医科大学化学2012年第1問

次の文章を読み、(1)～(12)に答えよ。
ある無機化合物の結晶をつくり、その物質の化学的性質を調べるために、以下の実験操作[i]～[x]を行った。

[i] アルミニウム金属箔約1 gをビーカーに入れ、水酸化カリウム水溶液を加えたところ、気体Aを発生して完全に溶解した。
[ii] この溶液をかき混ぜながら希硫酸を徐々に加えたところ、沈殿Bが生成した。
[iii] さらに希硫酸を加え続けたところ、沈殿Bが溶解した。
[iv] 沈殿Bが溶解したところで、溶液を加熱し、液量が約半分になるまで濃縮した。
[v] 濃縮した溶液を室温で放置し、さらに容器を氷水で冷却したところ、結晶Cが析出した。
[vi] 結晶Cをろ過し、結晶Cを、メタノールで洗浄した後、室温で乾操した。
[vii] 乾燥した結晶Cの質量を測定したところ9.48 gであった。
[viii] この結晶Cを$300\ {}^\circ\mathrm{C}$に加熱したところ無水物Dとなり、室温に戻した後の質量は5.16 gに減少していた。
[ix] 結晶Cを純水100 mLに溶解し、この水溶液EのpHを測定した。
[x] 水溶液Eに塩化バリウム水溶液を加えたところ、沈殿Fを生じた。

(1) 実験操作[i]で起こった反応を化学反応式で表せ。
(2) 実験操作[i]で溶液中に生成した物質の名称を記せ。
(3) 気体Aを捕集するのに適した方法の名称を記せ。
(4) 沈殿Bを化学式で記せ。
(5) 沈殿Bの化学的性質として正しいものを次の(ア)～(ク)のうちからすべて選び、記号で記せ。
- (ア) 空気中で$800\ {}^\circ\mathrm{C}$に加熱すると単体になる。
- (イ) 空気中で$800\ {}^\circ\mathrm{C}$に加熱すると酸化物になる。
- (ウ) 空気中で$800\ {}^\circ\mathrm{C}$に加熱すると二酸化硫黄を発生する。
- (エ) 高温の水蒸気と反応し、水素を発生する。
- (オ) アンモニア水を加えると溶解する。
- (力) 水酸化ナトリウム水溶液を加えると溶解する。
- (キ) 塩酸を加えると、水素を発生して溶解する。
- (ク) 濃硝酸に溶解しない。
(6) 実験操作[iii]で起こった反応をイオン反応式で表せ。
(7) 無水物Dを化学式で記せ。
(8) 結晶Cを化学式で記せ。
(9) 水溶液Eの性質として正しいものを次の(ア)～(オ)のうちから選び、記号で記せ。
- (ア) 強酸性
- (イ) 弱酸性
- (ウ) 中性
- (エ) 弱塩基性
- (オ) 強塩基性
(10) 実験操作[x]で起こった反応をイオン反応式で表せ。
(11) 沈殿Fは何色か。次の(ア)～(オ)のうちから選び、記号で記せ。
- (ア) 白色
- (イ) 黄色
- (ウ) 赤橙色
- (エ) 赤褐色
- (オ) 淡青色
(12) 結晶Cの溶解度は$25\ {}^\circ\mathrm{C}$で7.2である。水100 gに結晶Cを溶解し飽和水溶液をつくるためには、何 molの結晶Cが必要か。有効数字2桁で答えよ。