溶液の性質（知識）の問題

気体の水への溶解に関する記述として誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。ただし、オ以外の記述で扱う気体は、水への溶解度が小さく、水と反応しない気体とする。

• ア　一般に、気体の水への溶解度は、温度が高くなるほど小さくなる。
• イ　温度が一定のとき、一定量の水に溶ける気体の物質量は、水に接しているその気体の圧力に比例する。
• ウ　混合気体が水に接しているとき、各成分気体の溶解量は、混合気体の全圧ではなく、それぞれの成分気体の分圧に比例する。
• エ　温度が一定のとき、一定量の水に溶ける気体の体積を $0{}^{\circ }\mathrm{C}$、$1.013\times 10^5\mathrm{Pa}$ の状態に換算して表すと、水に接しているその気体の圧力に関係なく一定になる。
• オ　アンモニアのように水に非常によく溶ける気体では、ヘンリーの法則が成り立ちにくい。

少量の塩化ナトリウムが混じった硝酸カリウムがある。硝酸カリウムは温度が高くなると水への溶解度が大きく増加するが、塩化ナトリウムの溶解度は温度によってほとんど変わらない。この性質の違いを利用して、混合物を高温の水にすべて溶かしたのちに溶液を冷却し、溶解度が小さくなった硝酸カリウムだけを固体として析出させ、ろ過して純粋な硝酸カリウムを得た。このとき、少量の塩化ナトリウムは飽和に達しないため、溶液中に溶けたまま残る。

このように、温度による溶解度の違いを利用して、不純物を含む固体の物質をいったん溶媒に溶かし、再び固体として析出させることで、より純粋な物質を得る操作を何というか。漢字で答えよ。

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。

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。

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。