大問Ⅱ　6種の金属イオンの系統分離、沈殿の色と化学式、濃塩酸の希釈計算、硫化水素の発生と希硝酸の役割、炎色反応無機化学(金属イオンの系統分離)・難易度 標準　

【全体の流れ】希塩酸 → 硫化水素(酸性) → 煮沸・希硝酸 → アンモニア水 → 硫化水素(塩基性) → 炭酸アンモニウム、という順に、条件を変えながら沈殿させて1種類ずつ分けていく。

15 ⑥（ろ過）

　生じた沈殿と溶液を分けるので、操作はろ過である。

16 ⑨（無）

　沈殿 A は AgCl。アンモニア水を加えると [Ag(NH3)2]+ となって溶ける。この錯イオンは無色なので溶液は無色になる。

17 ⑤（青白）

　沈殿 B は CuS。希硝酸を加えて加熱すると Cu2+ にもどり、アンモニア水を少量加えると Cu(OH)2 の青白色沈殿が生じる。

18 ⑥（深青）

　さらにアンモニア水を加えると [Cu(NH3)4]2+ を生じ、深青色の溶液になる。

19 ⑧（白）

　沈殿 E は炭酸バリウム BaCO3 で白色沈殿である。

20 ⑤（K+）

　アルカリ金属イオンは系統分離のどの段階でも沈殿しないので、最後まで溶液中に残る。

21 ①（Ag+）

　希塩酸で沈殿する塩化物は AgCl。

22 ③（Cu2+）

　酸性条件で硫化水素により沈殿するのは、イオン化傾向の小さい銅の CuS（黒色）。

23 ④（Fe3+）

　赤褐色の沈殿 C は水酸化鉄(III) Fe(OH)3。

24 ⑥（Zn2+）

　中性・塩基性条件で硫化水素により沈殿するのは ZnS（白色）。

25 ②（Ba2+）

　炭酸アンモニウムで沈殿するのはアルカリ土類金属の BaCO3。

26 ⑥（24.0）

　つくる希塩酸 100 mL 中の HCl の質量は、密度と質量パーセント濃度から

　1.05 g/cm^3 × 100 cm^3 × 0.10 = 10.5 g。

　必要な濃塩酸を x[mL] とすると、含まれる HCl の質量は

　12.0 mol/L × (x/1000) L × 36.5 g/mol = 10.5 g。

　x = 10.5 × 1000/(12.0 × 36.5) = 23.97 ≒ 24.0 mL。

27 ⑤（FeS）

　硫化鉄(II)に希硫酸を加えると硫化水素が発生する。FeS + H2SO4 → FeSO4 + H2S。

28 ①（酸化剤）

　操作2で通じた硫化水素によって Fe3+ が Fe2+ に還元されている。希硝酸はこの Fe2+ を Fe3+ に酸化してもとに戻すはたらきをするので、酸化剤として作用している。

29 ⑦（赤紫）

　最後まで残った金属イオンはカリウムイオンで、炎色反応は赤紫色である。