うすい食塩水を枝付きフラスコに入れて加熱し、出てきた蒸気を冷やして別の容器に集め…
うすい食塩水を枝付きフラスコに入れて加熱し、出てきた蒸気を冷やして別の容器に集めました。この操作と、集めた液体について述べたものとして最も適切なものはどれか。
- ⑴ 温度による溶解度の差を利用する操作であり、集めた液体の中に食塩の結晶が現れる。温度による溶解度の差を使うのは再結晶です。結晶が出るとしてもフラスコの中で、集めた液体の側ではありません。
- ⑵ 粒の大きさの違いを利用して固体と液体を分ける操作であり、集めた液体は元より濃い食塩水である。粒の大きさの違いで分けるのはろ過です。また、集まるのは蒸気が冷えた水で、濃い食塩水になるのはフラスコに残る液のほうです。
- ⑶ 溶けやすさの違いを利用して目的の物質だけを溶かし出す操作であり、集めた液体には食塩だけが溶けている。溶けやすさの違いで目的の物質を溶かし出すのは抽出です。食塩は蒸気にならないため、集めた液体に食塩は移りません。
- ⑷ 沸点の違いを利用して混合物を分ける操作であり、集めた液体はほぼ純粋な水である。加熱して生じた蒸気を冷やして集める操作は蒸留で、沸点の違いを利用します。食塩は蒸気になりにくいので、集まる液体はほぼ水です。
- ⑸ 吸着されやすさの違いを利用して成分を分ける操作であり、集めた液体は食塩と水の2つの層に分かれる。吸着されやすさの違いを使うのはクロマトグラフィーです。食塩水は均一に混ざっており、層に分かれることはありません。
解説
正解は⑷です。液体を加熱して沸騰させ、生じた蒸気を冷やして再び液体として集める操作を蒸留といい、沸点の違いを利用して混合物を分けます。食塩水を加熱すると、沸点の低い水が先に蒸気になって出ていきます。食塩は加熱しても蒸気になりにくいためフラスコの中に残るので、集めた液体はほぼ純粋な水になります。フラスコに残った液は、水が減った分だけ濃い食塩水になります。海水から飲み水を得る方法にも、この考え方が使われています。
AIが生成したオリジナル問題です。実際の試験問題ではありません。