問1 次の図は食塩水に含まれる物質を分離する操作を示している。この操作に関する記…
化学と人間生活,物質の構成粒子について,問1 ~問4 に答えよ。
問1 次の図は食塩水に含まれる物質を分離する操作を示している。この操作に関する記述とし て正しいものはどれか。下の1 ~5 のうちから一つ選べ。
- 1 図のような,物質を分離する操作をクロマトグラフィーという。この操作は蒸留であり、溶媒とともに移動する速さの違いで色素などを分ける操作であるクロマトグラフィーとは異なります。
- 2 図の装置では,温度による溶解度の違いを利用して物質を分離している。蒸留は物質どうしの沸点の違いを利用して分離する操作であり、温度による溶解度の違いを利用する操作ではありません。
- 3 温度計Aの位置は,先端がフラスコ内の液中に浸かるようにする。温度計Aの先端は、フラスコの枝分かれの位置(蒸気が出ていく高さ)に合わせます。液中に浸けると蒸気ではなく液体の温度を測ることになり、正しく蒸留の進み方を確認できません。
- 4 器具Bには,図のアの側から冷却水を流し入れる。図のアはフラスコに近い蒸気の入り口側を指しており、冷却水はこの反対側(受け器に近い側)から入れ、蒸気の流れとは逆向きに通すことで効率よく冷やすのが正しい方法です。
- 5 図の装置で,食塩水の分離を行うと液体Cとして水が得られる。食塩水を加熱すると沸点の低い水だけが先に気体となって蒸発し、冷却器で冷やされて液体に戻るため、受け器には純粋な水が得られます。
解説
正解は5です。この装置は蒸留を行うためのもので、食塩水を加熱すると水が先に気体となって蒸発し、冷却器で再び液体に戻ります。食塩(塩化ナトリウム)は水よりもはるかに沸点が高く、この温度では気体にならずフラスコに残るため、受け器に集まる液体Cは純粋な水です。クロマトグラフィーではなく蒸留という操作である点、温度計Aは液中ではなく枝分かれの位置に合わせる点、冷却水は蒸気の流れと逆向きに受け器側から入れる点も、あわせて押さえておきましょう。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00019.htm)を加工して作成