ラベルのはがれた3本の試験管に、塩化ナトリウム NaCl、硝酸ナトリウム NaN…
ラベルのはがれた3本の試験管に、塩化ナトリウム NaCl、硝酸ナトリウム NaNO3、塩化カルシウム CaCl2 のいずれかの水溶液が1本ずつ入っています。それぞれの液を白金線につけて炎に入れる実験と、それぞれの液に硝酸銀 AgNO3 の水溶液を加える実験を行いました。3本を見分けるための考え方として最も適切なものはどれか。
- ⑴ 炎色反応は水溶液にふくまれる水の量を調べる方法なので、炎の色の濃さを比べれば3本の濃度のちがいが分かり、それだけで3本が決まる。炎色反応は成分元素を調べる方法で、水の量や濃度をはかるものではありません。色の濃さから中身は決められません。
- ⑵ 炎の色だけを見れば3本ともそれぞれ別の色になるので、硝酸銀を加える実験はどれも同じ結果になり、結果を見ずに省いてよいことになる。3本のうち2本はどちらもナトリウムをふくむので炎の色は同じになります。炎色反応だけでは、この2本を区別できません。
- ⑶ 硝酸銀を加えると3本とも白い沈殿ができるので、できた沈殿の量を多い順に並べれば、それだけで3本のちがいが決まることになる。硝酸銀で白い沈殿ができるのは塩化物イオンをふくむ液だけです。硝酸ナトリウムの液では沈殿ができません。
- ⑷ 炎の色でナトリウムをふくむ2本とカルシウムをふくむ1本に分けられ、硝酸銀で白い沈殿ができるかどうかで塩素をふくむものが分かるので、3本とも決まる。炎色反応は主な成分元素を、硝酸銀による沈殿は塩化物イオンを調べる方法で、2つを組み合わせると3本が区別できます。
- ⑸ 硝酸銀を加えて白い沈殿ができるのはナトリウムをふくむ液なので、沈殿ができた2本が塩化ナトリウムと硝酸ナトリウムであり、残る1本が塩化カルシウムだと決まる。硝酸銀による白い沈殿が示すのは塩化物イオンです。ナトリウムをふくむ硝酸ナトリウムでは沈殿ができません。
解説
正解は⑷です。白金線につけて炎に入れる炎色反応は、その物質にふくまれる主な成分元素を調べる方法です。3本のうち塩化ナトリウムと硝酸ナトリウムはどちらもナトリウムをふくむので同じ色になり、塩化カルシウムだけが別の色になります。次に硝酸銀の水溶液を加えると、塩化物イオンをふくむ液にだけ白い沈殿ができます。これで塩化ナトリウムと硝酸ナトリウムが区別できるので、2つの実験を組み合わせれば3本とも決まります。
AIが生成したオリジナル問題です。実際の試験問題ではありません。