砂と食塩が混じり合ったものから、砂と食塩をそれぞれ取り出したいと考えました。次の…
砂と食塩が混じり合ったものから、砂と食塩をそれぞれ取り出したいと考えました。次の手順のうち、最も適切なものはどれか。
- ⑴ 混じったものをそのまま蒸発皿で強く加熱して砂を先に気体として飛ばし、皿に残ったものを食塩とし、飛ばした気体を冷やして砂として取り出す。砂は加熱してもふつう気体にはなりません。加熱で分けられるのは、水のように蒸気になりやすいもののほうです。
- ⑵ 十分な量の水を加えて食塩だけを溶かし、これをろ過して、ろ紙の上に残ったものを砂として取り出し、通りぬけた液を蒸発皿で加熱して食塩を取り出す。食塩は水に溶け、砂は溶けません。ろ過で砂を分け、通りぬけた食塩水を加熱して水を蒸発させれば食塩が残ります。
- ⑶ 混じったものをそのままろ紙にのせてろ過し、ろ紙の上に食塩を残して砂だけを通りぬけさせ、通りぬけた液を蒸発皿で加熱して砂を取り出す。水を加えずにろ過しても、砂も食塩も固体のままろ紙の上に残ります。砂だけが通りぬけることはありません。
- ⑷ 十分な量の水を加えて全体をよくかき混ぜ、上のすんだ液をゆっくりと冷やして出てきた結晶を砂として集め、ビーカーの底に残ったものを食塩として取り出す。水に溶けて液のほうへうつるのは食塩で、底に沈むのが砂です。冷やして出てくる結晶があるとすれば食塩のほうです。
- ⑸ 水のかわりに水と混じり合わない油を加えてよく振り混ぜ、油の層にうつった砂を取り出し、残った水の層を蒸発皿で加熱して食塩を取り出す。砂は油にも溶けないので層にうつりません。また水を加えていないため、そもそも水の層ができません。
解説
正解は⑵です。食塩は水によく溶けますが、砂は水に溶けません。この溶けやすさのちがいを使うと、水を加えるだけで食塩を液のほうへ移すことができます。次にろ過をすると、溶けずに残った砂がろ紙の上に集まり、食塩を溶かした液が下に通りぬけます。最後にこの液を蒸発皿で加熱して水を蒸発させると、あとに食塩が残ります。溶かす、こし分ける、蒸発させるという3つの操作を順に組み合わせるのがこつです。
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。