Question 1

質量パーセント濃度10パーセントの食塩水500gをつくるのに必要な食塩の質量として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

50g。【解説】質量パーセント濃度は「溶質の質量÷溶液の質量×100」で表されます。500g×0.10＝50gが溶質である食塩の質量です。【ポイント】このとき水は450gです。溶液の質量は溶質と溶媒の合計である点を押さえます。【試験の罠】「水500gに10パーセント」ではありません。分母は溶液全体の質量です。【他の選択肢が不適切な理由】25gは、割合を5パーセントとして計算した場合の値です。100gは、割合を20パーセントと読み違えた場合の値で、掛ける割合を取り違えるとそのまま結果に表れます。500gは、溶液全体の質量をそのまま答えたもので、そもそも濃度の計算をしていません。溶質の質量は、溶液全体の質量に濃度の割合を掛けて求めるという一点を守れば、これらの値にはなりません。

Question 2

モル濃度の定義として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

溶液1L中に溶けている溶質の物質量で表される濃度である。【解説】モル濃度は溶液1L中に含まれる溶質の物質量（mol）で、単位はmol/Lです。【ポイント】溶媒1kgあたりの物質量で表すのは質量モル濃度で、単位はmol/kgです。凝固点降下や沸点上昇の計算に用います。【試験の罠】分母が「溶液」であって「溶媒」ではない点が問われます。【他の選択肢が不適切な理由】「溶質1mol中に含まれる溶媒の質量」とする記述は、溶質と溶媒の役割を入れ替えたうえ、量の取り方も逆になっています。「溶媒1kg中に溶けている溶質の物質量」とする記述は、分母が溶媒である別の濃度の定義で、凝固点降下などの計算に用いるものです。「溶液100g中に溶けている溶質の質量」とする記述は、質量の割合で表す濃度の説明であり、物質量を用いる濃度とは異なります。

Question 3

水酸化ナトリウム（式量40）を8g溶かして水溶液500mLをつくったときのモル濃度として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

0.4mol/L。【解説】8÷40＝0.2molが溶質の物質量です。溶液は500mL＝0.5Lなので、0.2÷0.5＝0.4mol/Lになります。【ポイント】体積は必ずリットルに直してから割ります。ミリリットルのまま計算すると桁を誤ります。【試験の罠】0.2molという物質量をそのまま濃度と答えてしまう誤りが典型的です。【他の選択肢が不適切な理由】0.2mol/Lは、求めた物質量0.2molをそのまま濃度として答えたもので、体積で割る手順を踏んでいません。0.1mol/Lは、体積の0.5Lで割るべきところを逆に掛けてしまった場合の値で、割り算と掛け算を取り違えると現れます。1.0mol/Lは、式量と同じ40gが1Lに溶けている状態の濃度であり、与えられた8gと500mLという条件を使わずに答えた場合に出てきます。質量を式量で割り、次に体積をリットルに直して割るという順序が要になります。

Question 4

溶解度に関する記述として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

一般に固体の溶解度は温度が高いほど大きくなる。【解説】多くの固体は温度が高いほど溶解度が大きくなります。溶解度は溶媒100gに溶ける溶質の最大質量で表されます。【ポイント】固体の溶解度は圧力にほとんど影響されません。圧力の影響が大きいのは気体です。【試験の罠】水酸化カルシウムのように温度が上がると溶解度が下がる例外もありますが、一般傾向を問う問題では上記が正解です。【他の選択肢が不適切な理由】「温度が高いほど小さくなる」とする記述は、砂糖や食塩が熱い湯によく溶けるという身近な経験と逆で、気体に当てはまる傾向を固体に持ち込んだものです。「圧力に大きく影響される」とする記述は、圧力の影響が大きいのが気体であり、体積のほとんど変わらない固体では効果が小さい点に反します。「溶媒の種類によらず一定である」とする記述は、水に溶けても油には溶けないものが多くあることと食い違います。

Question 5

コロイド溶液の性質に関する記述として、誤っているものはどれか。

Accepted Answer

コロイド粒子は、ろ紙を通過することができない。【解説】コロイド粒子はろ紙の目より小さいためろ紙を通過します。通過できないのは半透膜です。【ポイント】この性質を利用して、半透膜でコロイドと小さなイオンを分離する操作が透析です。【試験の罠】ろ紙は通る、半透膜は通らない、という対比を押さえます。【他の選択肢が不適切な理由】残る三つはいずれも正しい性質です。光の通路が見えるのは、粒子が光を散乱させるほどの大きさを持つためで、真の溶液では見られません。粒子が不規則に動いて見えるのは、周りの溶媒の分子が絶えずぶつかっているためです。半透膜を用いて小さなイオンだけを外へ逃がす操作は、粒子の大きさの違いを利用した分離の方法で、コロイドの精製に使われます。

Question 6

溶液の性質に関する記述として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

不揮発性の物質を溶かすと、溶媒の沸点は上昇し凝固点は降下する。【解説】不揮発性の溶質を加えると溶媒の蒸気圧が下がるため、沸点は上昇し凝固点は降下します。これらの大きさは溶質の粒子数に比例します。【ポイント】道路の凍結防止に塩化カルシウムをまくのは凝固点降下の応用です。【試験の罠】沸点は上、凝固点は下、と方向が逆になる点が問われます。【他の選択肢が不適切な理由】「沸点や凝固点は全く変化しない」とする記述は、道路にまく凍結防止剤が水を凍りにくくするという事実を説明できません。「沸点も凝固点も上昇する」とする記述と「沸点は降下し凝固点は上昇する」とする記述は、いずれも変化の向きを取り違えています。溶質が加わると液体の状態が保たれやすくなるため、沸き始める温度は上がり、凍り始める温度は下がるという逆向きの動きになります。

Question 7

希釈に関する計算として、質量パーセント濃度20パーセントの水溶液200gに水を加えて10パーセントにするとき、加える水の質量として正しいものはどれか。

Accepted Answer

200g。【解説】溶質の質量は200×0.20＝40gで、希釈しても変わりません。濃度10パーセントにするには溶液全体が40÷0.10＝400g必要なので、加える水は400－200＝200gです。【ポイント】希釈の計算では「溶質の質量は不変」という一点を軸に立式します。【試験の罠】濃度が半分になるから水も半分、と考えると誤ります。全体量が2倍になる必要があります。【他の選択肢が不適切な理由】100gは、濃度が半分になるのだから加える水も元の半分でよいと考えた場合の値ですが、実際には全体を倍にする必要があります。300gは、最終的な溶液の量を500gと見積もった場合の値です。400gは、加える水の量と最終的な溶液全体の量を取り違えたものです。薄めても溶質の質量は変わらないという一点から、必要な全体量を先に求めるのが確実です。

Question 8

水溶性の危険物を水で希釈することに関する記述として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

アルコール類は水で希釈すると引火点が高くなり危険性が下がる。【解説】水溶性のアルコール類は水と任意の割合で混ざり、水で薄めるほど液面から出る蒸気に占めるアルコールの割合が下がるため、引火点は高くなり引火しにくくなります。【ポイント】消防法上の「アルコール類」は、一分子を構成する炭素原子の数が一から三までの飽和一価アルコールをいい、水溶液については含有量が60パーセント未満のものは危険物から除かれます。薄めれば危険性が下がることは、法令の上でもこの形で表れています。【試験の罠】非水溶性のガソリンやベンゼンは水に溶けないため、この方法は使えません。【他の選択肢が不適切な理由】「希釈しても引火点は変化しない」とする記述は、水が増えるほど液面から出る蒸気に占める可燃成分の割合が下がるという事実を見落としています。「希釈すると引火点が低くなり危険性が上がる」とする記述は、変化の向きが逆で、薄めるほど火がつきにくくなるという実際と正反対です。「水と混ざらないため希釈ができない」とする記述は、水溶性という性質そのものを否定するもので、非水溶性のものと取り違えています。

Question 9

塩化ナトリウムとエタノールについて、電解質・非電解質の区別として正しいものはどれか。

Accepted Answer

塩化ナトリウムは電解質であり、エタノールは非電解質である。【解説】塩化ナトリウムは水中でナトリウムイオンと塩化物イオンに電離するため電解質です。エタノールは分子のまま溶けるので非電解質です。【ポイント】非水溶性の第4類危険物は電気を通しにくく、流動や撹拌によって静電気を蓄積しやすい性質があります。【試験の罠】電気を通しにくいことが、かえって静電気による着火の危険を高めます。【他の選択肢が不適切な理由】塩化ナトリウムを非電解質とする記述は、水に溶けると二種類のイオンに分かれて電気を通すという性質に反します。エタノールを電解質とする記述は、分子のまま水に溶けてイオンにならない点で誤りです。「どちらも電解質」「どちらも非電解質」とする記述は、イオンに分かれるものと分かれないものという明確な違いをひとまとめにしてしまっています。

Question 10

コロイドの凝析と塩析に関する記述として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

疎水コロイドに少量の電解質を加えて沈殿させることを凝析という。【解説】疎水コロイドは少量の電解質で電荷が中和され沈殿します。これが凝析です。親水コロイドは多量の電解質を加えて水和水を奪うことで沈殿し、これを塩析といいます。【ポイント】泥水に凝集剤を加えて濁りを取るのが凝析の応用です。【試験の罠】疎水は少量、親水は多量、という対応を取り違えないようにします。【他の選択肢が不適切な理由】「まったく同じ現象を指す別名にすぎない」とする記述は、水になじみやすいものとなじみにくいもので沈殿の仕組みが違う点を見落としています。「親水コロイドに少量の電解質を加えて沈殿させること」とする記述は、対象と量の両方が入れ替わっています。「疎水コロイドに多量の電解質を加えて」とする記述は、対象は合っていますが、少量で足りるという特徴を取り違えており、多量を要するのは水になじみやすい方です。

溶液の濃度とコロイドの一問一答