溶液の性質(知識)の問題
次のア〜カは、身のまわりの現象や実験操作と、それに関係するコロイドの性質・操作の名称を組にしたものである。現象・操作と名称の組み合わせが正しいものを、次のア〜カからすべて選べ。
- ア 川の水に含まれる粘土のコロイド粒子が、河口付近で海水と混ざり合って沈殿し、三角州ができる。 ― 塩析
- イ 森の中で、木々のすき間から差し込む日光の通り道が、霧の中で光って見える。 ― チンダル現象
- ウ 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、コロイド粒子が一方の電極のほうへ移動する。 ― 凝析
- エ コロイド溶液に横から強い光を当てて限外顕微鏡で観察すると、光る粒子が不規則に動いているのが見える。 ― ブラウン運動
- オ ゼラチンの水溶液に硫酸アンモニウムなどの電解質を多量に加えると、ゼラチンが沈殿する。 ― 凝析
- カ 水酸化鉄(III)のコロイド溶液をセロハン膜の袋に入れ、純水に浸しておくと、溶液中のイオンなどの小さな粒子が膜を通って袋の外に出ていき、コロイド溶液が精製される。 ― 透析
この問題で使うもの
- 電気泳動・凝析・塩析と保護コロイド(説明と入口の問題)
- チンダル現象・ブラウン運動・透析(説明と入口の問題)
- コロイドの分類(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(35 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
一覧で見る(前提が先)
- 水溶液の性質と再結晶
- 原子・分子と化学式
- 原子の構造と同位体
- 電子配置と価電子
- 共有結合と配位結合
- 周期表と周期律
- イオン化エネルギー・電子親和力・電気陰性度
- 分子の形と極性
- イオンと電離・電解質
- イオン結合と金属結合
- 溶解のしくみ(水和)と極性による溶けやすさ
- コロイドの分類
- 電気泳動・凝析・塩析と保護コロイド
- 原子量・分子量・式量
- 物質量と質量・粒子の数
- モル濃度
- 実験器具の使い方と安全
- 状態変化と粒子・融点・沸点・蒸留
- 熱運動と絶対温度
- 熱の移動と熱平衡
- 熱容量と比熱
- 状態変化と融解熱・蒸発熱
- 分子間力と沸点
- 結晶の種類と性質
- 三態の変化と粒子間の力
- ボイル・シャルルの法則と理想気体
- 気体分子運動論
- 熱運動と分子の速さの分布
- 気液平衡と蒸気圧
- 沸騰と外圧
- 質量パーセント濃度
- 質量モル濃度
- 蒸気圧降下と沸点上昇
- 半透膜と浸透圧
- チンダル現象・ブラウン運動・透析
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
チンダル現象・ブラウン運動・電気泳動・透析・凝析・塩析のそれぞれが、どのような現象・操作を指すかを思い出そう。
ヒント 2
凝析は「疎水コロイド+少量の電解質」、塩析は「親水コロイド+多量の電解質」で起こる沈殿である。また、電圧をかけてコロイド粒子が移動する現象には別の名前がある。
ヒント 3
アとオは、沈殿する現象の名前が入れかわっている。ウは粒子が沈殿するのではなく移動する現象である。残りの組が正しいかを確かめよう。
答えと解説
答えを見る
イ, エ, カ
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解説を読む
各組を確かめる。
- ア 誤り。粘土のコロイドは疎水コロイドであり、海水に含まれる少量の電解質のイオンによって粒子の電荷が打ち消され、集まって沈殿する。疎水コロイドが少量の電解質で沈殿する現象は凝析であり、塩析ではない。塩析は、親水コロイドに多量の電解質を加えて沈殿させる現象である。
- イ 正しい。コロイド粒子(霧の水滴)は光を散乱させるので、光の通り道が明るく見える。これをチンダル現象という。
- ウ 誤り。コロイド粒子は正または負の電荷を帯びているので、直流電圧をかけると反対の符号の電極へ移動する。これは電気泳動であり、凝析ではない。
- エ 正しい。限外顕微鏡で見える光る粒子の不規則な運動は、熱運動している溶媒分子がコロイド粒子に不規則に衝突することによって起こるブラウン運動である。
- オ 誤り。ゼラチンは親水コロイドで、表面に多くの水分子が水和しているため、少量の電解質では沈殿しない。多量の電解質を加えると水和している水分子が奪われて沈殿する。これは塩析であり、凝析ではない。
- カ 正しい。セロハン膜は、イオンや小さな分子は通すが、コロイド粒子は通さない半透膜である。これを利用してコロイド溶液から小さな粒子を除き、精製する操作を透析という。
したがって、正しい組はイ、エ、カである。
別解
ア: 粘土は疎水コロイドで、少量の電解質(海水中のイオン)により沈殿する現象は凝析。塩析ではないので誤り。
イ: 光の通り道が見えるのはコロイド粒子が光を散乱するため。チンダル現象で正しい。
ウ: 電圧をかけると粒子が一方の電極へ移動する現象は電気泳動。凝析ではないので誤り。
エ: 限外顕微鏡で見える光る粒子の不規則な運動はブラウン運動。正しい。
オ: ゼラチンは親水コロイドで、多量の電解質を加えて沈殿させる操作は塩析。凝析ではないので誤り。
カ: セロハン膜でイオンなどの小さい粒子をコロイド粒子から分けて精製する操作は透析。正しい。
正しい組み合わせは イ、エ、カ。