問 題
硫酸銅（Ⅱ）五水和物 CuSO4・5H2O のように、結晶の構成要素として水分子を含むものを水和物といい、結晶に含まれる水分子を水和水という。水和水のない硫酸銅（Ⅱ）CuSO4 を水に溶かしてから結晶を析出させると、水和物 CuSO4・5H2O が得られる。
硫酸銅（Ⅱ）は、100 g の水に対し、60 ℃ では40 g、20 ℃ では20 g 溶解する。60 ℃ の硫酸銅（Ⅱ）飽和水溶液210 g を20 ℃ まで冷却したときに析出する硫酸銅（Ⅱ）五水和物の質量はおよそいくらか。ただし、CuSO4、CuSO4・5H2O の式量は、それぞれ160、250 とする。
1． 34 g
2． 42 g
3． 53 g
4． 66 g
5． 104 g
正解．3
解 説
60 ℃ において、水 100g に 40g 硫酸銅が溶けるので、飽和水溶液は 140g です。飽和水溶液が 210g であれば、水が 150g、硫酸銅が 60g とわかります。ポイントは、冷却して析出するのが硫酸銅ではなく「硫酸銅五水和物」なので、水の量が変わるということです。
析出した硫酸銅五水和物 の量を x g とおきます。分子量から、この x g は、0.64x が 硫酸銅で、0.36x が水です。従って、20 ℃において水が 150 ー 0.36x、硫酸銅が 60ー0.64x です。
飽和水溶液であることは変わらないはずなので、20 ℃において、水：硫酸銅は ５：１ です。150ー0.36x：60ー0.64x = ５：１ を解くと x = 150/2.84 となります。50 より少し大きいぐらいなので、選択肢を見れば およそ 53g です。
以上より、正解は 3 です。
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