$\text{Al}^{3+}$、$\text{Cu}^{2+}$、$\text{Fe}^{3+}$、$\text{K}^+$の硝酸塩をほぼ同じ濃度で含む水溶液について、各イオンを分離するために下図の操作Ⅰ～Ⅳを順に行ったところ、$\text{Cu}^{2+}$は試設管1、$\text{K}^+$は試験管3、$\text{Fe}^{3+}$は試験管5、$\text{Al}^{3+}$は試験管6中にそれぞれ単離することができた。このとき、試験管5の内容物は赤褐色だった。

＜操作Ⅰ～Ⅳの選択肢＞

• （ア）希塩酸を加える。
• （イ）煮沸後、希塩酸を加え、加熱する。
• （ウ）煮沸後、希硝酸を加え、加熱する。
• （エ）アンモニア水を過剰に加える。
• （オ）水酸化ナトリウム水溶液を過剰に加える。
• （カ）液体を一部とり、炎にかざす。
• （キ）酸性条件下で硫化水素を加える。
• （ク）塩基性条件下で硫化水素を加える。

• （1）この水溶液に含まれる各金属イオンの濃度が0.40mol/Lとなるように調製したときの水溶液中の硝酸イオンのモル濃度を有効数字2桁で答えよ。ただし、水溶液中で各イオンは全て電離しているものとする。
• （2）図の試験管1～6のうち、沈殿が生じているものを全て選び、番号で答えよ。
• （3）
  • （a）図の操作Ⅰ～Ⅳについて、最も適当なものを操作の選択肢（ア）～（ク）の中から1つずつ選び、記号で答えよ。
  • （b）図の操作Ⅱについて、（a）で選んだ操作を行う理由を答えよ。
  • （c）図の操作Ⅳによって試験管4の中ではどのような反応が起こるか、$\text{Fe}^{3+}$と$\text{Al}^{3+}$について、それぞれ化学反応式またはイオン反応式で答えよ。ただし、反応が起こらない場合は「×」と答えること。