答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　元の問題へ　　


問1

　(i) の答 　　　 　モル数 ： 5.37×10^-2 mol　　　モル濃度 ： 0.215 mol・dm^-3


　NH₂SO₃H のモル質量はその式で得られる ：

　　　　　　　　　　　　　　　　　1×14.0 + 3×1.0 + 1×32.1 + 3×16.0 = 97.1 g/mol

　そこで, 使用された酸のモル数は

　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　(5.21 g)/(97.1 g/mol) = 5.37×10^-2 mol

　スルファミン酸溶液の体積は dm³ に変えられると

　　　　　　　　　　　　　　　　　　250 cm³ = (250/1000 dm³) = 2.50×10^-1 dm³

　それゆえ, 酸のモル濃度は次のように計算される ：

　　　　　　　　　　　　　　　　　NH₂SO₃H のモル濃度 = (酸のモル数)/(溶液の体積)

　　　　　　　　　　　　　　　　 = (5.37×10^-2 mol)/(2.50×10^-1 dm³) = 0.215 mol・dm^-3


Q1

　Answer of (i)　　　　Number of moles ： 5.37×10^-2 mol　　　Molarity ： 0.215 mol・dm^-3


　The molar mass of NH₂SO₃H is obtained with the equation ：

　　　　　　　　　　　　　　　　　1×14.0 + 3×1.0 + 1×32.1 + 3×16.0 = 97.1 g/mol

　so, the number of moles of acid used is

　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　(5.21 g)/(97.1 g/mol) = 5.37×10^-2 mol


　The volume of sulphamic acid solution is converted to dm³ ：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　250 cm³ = (250/1000 dm³) = 2.50×10^-1 dm³

　Therefore, the molarity of acid is calculated as follows ：

　　　　　 　the molarity of NH₂SO₃H = (the number of moles of acid)/(the volume of solution)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 = (5.37×10^-2 mol)/(2.50×10^-1 dm³) = 0.215 mol・dm^-3.


　(ii) の答　　　　　　0.194 mol・dm^-3


　反応式は

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　NH₂SO₃H + NaOH → NH₂SO₃Na + H₂O

　である。それ故, モル比 NH₂SO₃H ： NaOH = 1 ： 1

　存在する NaOH の物質量は

　　　　　　　　　　　 　　　　　(0.215 mol・dm^-3)×(22.6/1000 dm³) = 4.859×10^-3 mol

　である。

　したがって, NaOH のモル濃度は

　　　　　　　　　　　 　　　　　(4.859×10^-3 mol)/(25.0/1000 dm³) = 0.194 mol・dm^-3

　である。


　Answer of (ii)　　　　　　0.194 mol・dm^-3


　The equation for the reaction is ：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　NH₂SO₃H + NaOH → NH₂SO₃Na + H₂O

　Therefore, mole ratio NH₂SO₃H ： NaOH = 1 ： 1.

　The amount in moles of NaOH present is

　　　　　　　　　　　 　　　　　(0.215 mol・dm^-3)×(22.6/1000 dm³) = 4.859×10^-3 mol

　Accordingly, the molar concentration of NaOH is

　　　　　　　　　　　 　　　　　(4.859×10^-3 mol)/(25.0/1000 dm³) = 0.194 mol・dm^-3


問2の答　　　　　20.1 g


　水酸化ナトリウム NaOH のモル質量は

　　　　　　　　　　　　　　　　　　1×23.0 + 1×16.0 + 1×1.0 = 40.0 g・mol^-1

　それ故, 5.0g の水酸化ナトリウムの物質量は

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　5.0/40.0 = 0.125 mol

　反応式は

　　　　　　　　　　　　　　　　　　H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

　そこで,

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　モル比 NaOH ： Na₂SO₄・10H₂O = 2 ： 1

　したがって, グロウバー塩の物質量は

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1/2)×0.125 mol = 0.0625 mol

　Na₂SO₄・10H₂O のモル質量は

　　　　　　　 　　　　　　　2×23.0 + 1×32.1 + 4×16.0 + 10×18.0 = 322.1 g/mol

　かくして, 生成されるその塩の質量は

　　　　　　　　　　　　　　　　(0.0625 mol)×(322.1 g/mol) = 20.1 g (有効数字3桁)


Answer of Q2　　　　　　20.1 g


　The molar mass of sodium hydroxide NaOH is

　　　　　　　　　　　　　　　　　　1×23.0 + 1×16.0 + 1×1.0 = 40.0 g・mol^-1,

　therefore, amount in moles of 5.0g of NaOH is

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　5.0/40.0 = 0.125 mol.

　The equation for the reaction is ：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

　so, mole ratio NaOH ： Na₂SO₄・10H₂O = 2 ： 1

　Accordingly, the amount in moles of Glauber's salt is

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1/2)×0.125 mol = 0.0625 mol

　The molar mass of Na₂SO₄・10H₂O is

　　　　　　　 　　　　　　　2×23.0 + 1×32.1 + 4×16.0 + 10×18.0 = 322.1 g/mol

　Thus, the mass of the salt produced is

　　　　　　　　　　　　　　　　(0.0625 mol)×(322.1 g/mol) = 20.1 g (3sig. figs.)