問2 下線部⒝と同じ原理で分離できるものとして，最も適当なものはどれか。次の1 …
次の文は，身のまわりの混合物の分離に関する太郎さんと花子先生の会話である。問1 ～問4
に答えよ。 花子先生 「私たちは日常的に，混合物から特定の物質を取り出して利用していますね。」 太郎さん 「緑茶は，お茶の葉にお湯を注いで香りや味の成分を取り出して利用しています。」 花子先生 「昆 こん 布 ぶ から出 だ 汁 し をとるのも同じ原理ですね。」 太郎さん 「 そういえば，コップにお茶を注ぐときに，お茶の 葉は茶こしの網で分離されていますね。」 花子先生 「 それは，コーヒー豆からコーヒーをいれるときに 使うフィルターと同じ原理ですね。」 太郎さん 「 お茶にはカフェインや色素が含まれていると聞い たことがあります。分離することはできますか。」 花子先生 「 お茶の葉を加熱すると，カフェインが気体にな り，その気体を固体にすることで分離できます。」 太郎さん 「そうなんですね。色素はどうやって分離するのでしょうか。」 花子先生 「 お茶の葉をすりつぶしてエタノールを加えると，エタノールに色素が溶け出してき ます。得られたエタノール溶液をろ紙の下方につけ，そのろ紙の下端を溶媒にひた しておくと，複数の色素に分離できます。」
問2 下線部⒝と同じ原理で分離できるものとして，最も適当なものはどれか。次の1 ～5 のう ちから一つ選べ。
- 1 砂糖水から砂糖を取り出す。砂糖水から砂糖を取り出すには水を蒸発させる操作が必要で、これは蒸留や濃縮にあたり、網でこすろ過とは原理が異なります。
- 2 空気から酸素を取り出す。空気から酸素を取り出すには、空気を液化してから沸点の違いで分ける蒸留の原理が使われ、固体をこし取るろ過とは異なります。
- 3 食塩水から水を取り出す。食塩水から水を取り出すには、加熱して水を蒸発させ冷やして液体に戻す蒸留を用いるため、網でこすろ過とは原理が異なります。
- 4 アンモニア水からアンモニアを取り出す。アンモニア水からアンモニアを取り出すには、加熱して気体のアンモニアを追い出す操作が必要で、蒸留に近く、固体をこし取るろ過とは異なります。
- 5 砂の混じった海水から砂を取り出す。海水中の砂という固体粒子を、網やろ紙の目より大きいために通さず液体だけを通して分けるので、茶こしの網で葉を分けるのと同じろ過の原理です。
解説
正解は5です。下線部は、お茶の葉という固体を茶こしの網でこし取り、液体だけを通す操作なので、固体と液体を分ける「ろ過」にあたります。砂の混じった海水から砂を取り出す操作も、網の目やろ紙よりも大きい固体粒子を残し、液体だけを通すという同じ原理のろ過にあたります。他の選択肢は、水を蒸発させたり気体を追い出したりする蒸留に近い操作であり、状態変化や沸点の違いを利用する点でろ過とは原理が異なります。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00017.htm）を加工して作成