KClの析出に関する化学の問題解説: 熱による水蒸発と再冷却の影響

この問題では、KClの飽和水溶液を使った実験に関して、溶解度の変化と温度変化がどのように影響するかを求めています。具体的には、20度で飽和したKCl水溶液120gを熱し、水20gを蒸発させた後、再び20度に冷却した場合、どれくらいのKClが析出するのかを計算します。

問題の設定

まず、与えられた条件を確認します。

この問題を解くには、以下のステップを踏みます。

まず、20度で100gの水に34gのKClが溶けることがわかっています。ここで、飽和水溶液120gのうち、水の質量は100gで、残りの20gがKClとなります。

水を蒸発させると、120gの水溶液から20gの水が失われ、残りは100gの水溶液になります。この水溶液の中には、もともとのKClが含まれており、溶解度は変わらないため、溶けているKClの量はそのままです。

冷却後、溶解度は変わらないため、再び20度で溶けるKClの量は100gの水に対して34gです。しかし、蒸発後の水溶液の中には、元々34g以上のKClが溶けていたため、冷却することでその余分なKClが析出します。

この場合、20度で溶けるKClの量（34g）を超えた分が析出することになります。最初に含まれていたKClの量は、120gの水溶液から20gの水を引いた100gの水溶液中に34gを溶かした後、結果的に析出する量は6gとなります。

この実験では、KClが20度で34gの溶解度を持っているため、最初の溶液から水を蒸発させることによって、余分なKClが析出します。このように温度変化や水分量の変化により、溶解度に影響を与えるため、実際に析出するKClの量を計算することが可能です。