溶液の性質（知識）の問題

塩化ナトリウムの結晶を水に入れると、結晶の表面にあるナトリウムイオン $\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}$ には水分子の酸素原子側が、塩化物イオン $\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}$ には水分子の水素原子側が、静電気的な引力によって引きつけられる。こうしてそれぞれのイオンは何個かの水分子に取り囲まれて安定になり、結晶から離れて水中に散らばっていく。また、エタノールやグルコースのような極性をもつ分子も、ヒドロキシ基の部分が水分子と水素結合をつくることで水分子に取り囲まれ、水によく溶ける。

溶質の粒子が溶媒分子に取り囲まれる現象のうち、溶媒が水である場合に特に用いられる名称は何か。漢字 2 文字で答えよ。

塩化ナトリウムの結晶を水に入れると、結晶はよく溶ける。塩化ナトリウムが水に溶けるしくみについての説明として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　ナトリウムイオンは水分子の水素原子側に、塩化物イオンは水分子の酸素原子側に引きつけられ、それぞれ水分子に取り囲まれて水中に散らばっていく。
• イ　塩化ナトリウムは水中で電離せずに $\mathrm{NaCl}$ 分子となり、その分子が水分子と水素結合をつくって水中に散らばっていく。
• ウ　ナトリウムイオンは水分子の酸素原子側に、塩化物イオンは水分子の水素原子側に引きつけられ、それぞれ水分子に取り囲まれて水中に散らばっていく。
• エ　水分子は無極性分子であり、分子全体でイオンを均等に引きつけることで、結晶からイオンを引き離していく。
• オ　塩化ナトリウムがイオンに分かれて溶媒分子に取り囲まれるしくみは、水だけでなくヘキサンのような無極性の溶媒でも同じようにはたらくので、塩化ナトリウムはヘキサンにもよく溶ける。

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) のコロイド溶液ができる。この液には、コロイド粒子のほかに、反応で生じた水素イオン ${\mathrm{H}}^{+}$ や塩化物イオン $\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}$ が含まれている。

この液をセロハンの袋に入れて口を閉じ、純水の入ったビーカーの中にしばらく浸しておいた。すると、${\mathrm{H}}^{+}$ や $\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}$ のような小さなイオンはセロハンの膜を通ってビーカーの水の中へ出ていったが、水酸化鉄(III) のコロイド粒子は袋の中に残った。

このように、セロハンのような半透膜を用いて、コロイド溶液から小さな分子やイオンを取り除き、コロイドを精製する操作を何というか。漢字 2 文字で答えよ。

ゼラチンやデンプンを温水に溶かすと、コロイド溶液が得られる。このコロイド粒子の表面には $-\mathrm{OH}$ や $-\mathrm{COOH}$ などの水になじみやすい原子団が多くあり、多数の水分子が水和して粒子を取り囲んでいる。そのため、このコロイド溶液は少量の電解質を加えても沈殿しないが、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コロイド粒子が沈殿する。

このように、多数の水分子が水和することで水中に安定に分散しているコロイドを何というか。漢字で答えよ。

純粋な水を入れた試験管を寒剤（氷と食塩を混ぜたもの）に入れ、かき混ぜながらゆっくり冷やし、一定時間ごとに温度を測って冷却曲線をつくった。すると、温度が水の凝固点である $0{}^{\circ }\mathrm{C}$ より低くなっても、しばらくの間は固体が現れず液体のままであった。その後、急に凝固が始まると温度が $0{}^{\circ }\mathrm{C}$ まで上がり、水と氷が共存している間は温度が一定に保たれた。

この実験で見られたように、液体が凝固点より低い温度になっても凝固せず、液体の状態を保っている現象を何というか。漢字で答えよ。