溶液の性質（知識）の問題

少量の塩化ナトリウム $\mathrm{NaCl}$ が混じった硝酸カリウム $\mathrm{KN}{\mathrm{O}}_3$ から、純粋な硝酸カリウムを得たい。水に対する硝酸カリウムの溶解度は温度が高いほど大きく、温度による変化が大きい。一方、塩化ナトリウムの溶解度は温度によってほとんど変化しない。この精製と溶解度について述べた文として最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。ただし、水の蒸発は無視でき、2 つの物質は互いの溶解度に影響しないものとする。

• ア　混合物を高温の水に溶かした溶液を冷却したとき、析出する結晶には、硝酸カリウムと塩化ナトリウムがもとの混合物と同じ割合で含まれる。
• イ　冷却して硝酸カリウムの結晶が析出したあと、結晶をろ過して除いたろ液は、硝酸カリウムについて不飽和溶液になっている。
• ウ　硝酸カリウムを溶かせるだけ溶かした飽和溶液を、さらに加熱すると、硝酸カリウムの結晶が析出する。
• エ　少量の硝酸カリウムが混じった塩化ナトリウムから純粋な塩化ナトリウムを得るときも、高温の飽和溶液を冷却する方法で塩化ナトリウムの結晶を多く得ることができる。
• オ　混合物を高温の水に溶かした溶液を冷却すると、溶解度が大きく減少する硝酸カリウムが主に結晶として析出し、少量の塩化ナトリウムはほとんど溶液中に残る。

水への溶解度が小さく、水と反応しない気体 X がある。温度を一定に保ったまま、一定量の水に気体 X だけを接触させて、十分に時間をおいて溶解平衡にした。次に、温度を同じに保ったまま、水に接している気体 X の圧力をはじめの 2 倍にして、再び溶解平衡にした。

圧力を 2 倍にしたとき、水に溶けている気体 X の物質量は、はじめと比べて（ a ）。また、水に溶けている気体 X の体積を、そのときの温度と、そのとき水に接している気体 X の圧力のもとで測った値に換算すると、はじめと比べて（ b ）。

空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、次のア〜カから 1 つ選べ。ただし、気体 X は理想気体とみなせるものとする。

水を分散媒とするコロイドは、水との親和力の大小によって疎水コロイドと親水コロイドに分類される。疎水コロイド・親水コロイド・保護コロイドについて述べた文として正しいものを、次のア〜カからすべて選べ。

• ア　疎水コロイドの粒子は、同じ符号の電荷を帯びて互いに反発し合うことで分散しているので、少量の電解質を加えると、粒子と反対の符号の電荷をもつイオンによって電荷が打ち消され、集まって沈殿しやすい。
• イ　親水コロイドの粒子は、表面に多数の水分子が水和しているので、少量の電解質を加えても沈殿しにくい。
• ウ　正の電荷を帯びた疎水コロイドを凝析させるとき、同じ物質量濃度の水溶液で比べると、硫酸ナトリウム水溶液より塩化ナトリウム水溶液のほうが少ない量で凝析させることができる。
• エ　デンプンやゼラチンを水に分散させたコロイドは親水コロイドであり、水酸化鉄(III)や硫黄を水に分散させたコロイドは疎水コロイドである。
• オ　疎水コロイドの溶液に保護コロイドとして親水コロイドを加えると、少量の電解質を加えたときに、加える前よりも凝析しやすくなる。
• カ　疎水コロイドの溶液ではチンダル現象が見られるが、親水コロイドの溶液では粒子の表面に水分子が水和しているため、チンダル現象は見られない。

沸騰している水に塩化鉄(III)水溶液を少しずつ加えると、赤褐色の水酸化鉄(III)のコロイド溶液が得られる。このコロイド粒子は正の電荷を帯びた疎水コロイドである。コロイドの性質について述べた次の文のうち、正しいものを、次のア〜カからすべて選べ。

• ア　コロイド溶液を限外顕微鏡で観察すると光る粒子が不規則に動いて見えるが、これはコロイド粒子自身の熱運動だけによるもので、分散媒の分子とは関係がない。
• イ　水酸化鉄(III)のコロイド溶液に 2 本の電極を入れて直流電圧をかけると、コロイド粒子は陰極側へ移動する。
• ウ　水酸化鉄(III)のコロイドを凝析させるとき、同じ物質量濃度の水溶液で比べると、硫酸ナトリウム水溶液のほうが塩化ナトリウム水溶液より少ない量で凝析が起こる。
• エ　ゼラチンの水溶液に少量の電解質を加えると、ただちに沈殿が生じる。
• オ　セロハン膜の袋にコロイド溶液を入れて純水に浸しておくと、小さな分子やイオンは膜を通って外へ出るが、コロイド粒子は袋の中に残る。
• カ　コロイド溶液に横から強い光を当てると光の通路が明るく見えるのは、コロイド粒子が光を吸収するためである。

固体の溶解度と飽和溶液に関する記述として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。ただし、水の蒸発は無視できるものとする。

• ア　固体の溶解度は、ふつう、溶液 $100\mathrm{g}$ に溶けることのできる溶質の最大の質量〔g〕の数値で表す。
• イ　飽和溶液では、溶質が溶解する変化も、溶質が析出する変化も、まったく起こらなくなっている。
• ウ　温度を一定に保ったまま、ある物質の飽和水溶液にその物質の結晶を加えても、水溶液の濃度は変わらない。
• エ　硫酸銅(II)五水和物 $\mathrm{CuS}{\mathrm{O}}_4\cdot 5{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ の結晶を水に溶かすと、水溶液中の水の質量は、溶かすのに用いた水の質量と等しくなる。
• オ　温度が高いほど溶解度が大きくなる物質の飽和水溶液を、結晶がない状態で加熱すると、その物質の結晶が析出する。