中学理科演習問題「溶解度のグラフと再結晶」

中学理科演習問題「溶解度のグラフと再結晶」です。

【演習問題】溶解度のグラフと再結晶

次のグラフは、色々な物質が100gの水に溶ける限度の量と温度の関係を表したものである。これについて、次の各問いに答えよ。

（1）100gの水に溶ける物質の限度の量を何というか。

（2）物質を（1）まで溶かした水溶液を何というか。

（3）硝酸カリウムをより多く溶かすためには、水の量を増やす以外にどのような方法があるか。

（4）40℃の水100gに最も多く解ける物質は、グラフに登場する物質のうちどれか。

（5）60℃の水100gにミョウバンを溶けるだけとかした。このときのミョウバン水溶液の質量パーセント濃度は約何％か。小数第一位まで求めよ。ただし、ミョウバンは60℃の水100gに最大で60g溶けるものとする。

（6）（5）の水溶液を20℃まで冷やしたとき、出てくる結晶の量は何gか。ただし、ミョウバンは20℃の水100gに最大で12g溶けるものとする。

（7）（6）のように、一度水に溶かした物質を再び結晶としてとり出すことを何というか。

（8）食塩は（7）で結晶をとり出すことに向いていない。その理由を簡潔に答えよ。また、食塩水から結晶をとり出すには、どのようにすればよいか。

（1）溶解度

水100gに溶ける物質の最大の量を溶解度といいます。溶解度は、物質の種類によって変わります。また、温度が変化すると溶解度も変化します。

（2）飽和水溶液

飽和とは、満タンという意味です。それ以上はいらない、それ以上溶けないという意味になります。溶解度いっぱいまで溶かした水溶液は飽和水溶液といいます。

（3）水溶液の温度を上げる。

溶解度は、固体の場合、温度を上げると大きくなります。唯一、食塩（塩化ナトリウム）のみは、温度が上がっても溶解度はあまり変化しません。

（4）硝酸カリウム

溶解度のグラフを見ると、40℃で水100gに最もよく解ける物質は、硝酸カリウムであることがわかります。

（5）37.5％

60℃の水に100gにミョウバンは60g溶けるので、ミョウバン水溶液の質量は160gになります。濃度は、60g/160g　×100＝37.5％になります。

（6）48g

ミョウバンの20℃での溶解度は12gとなっているので、出てくる結晶の量は、
60g－12g＝48g　になります。

（7）再結晶

高温の水に物質を溶けるだけ溶かし、冷やして結晶としてとり出す操作を再結晶といいます。温度による溶解度の違いを利用して混合物を分ける方法です。

（8）理由：食塩は温度が変わっても溶解度があまり変化しないため。
結晶をとり出すには：水分が無くなるまで加熱して蒸発させる。

食塩（塩化ナトリウム）は、温度が変化しても溶解度があまり変化しません。したがって、食塩水から結晶をとり出すには、水分をすべて蒸発させるしか方法がありません。