ミニテスト

「溶液の性質」ミニテスト10問 — 苦手克服トレーニング

甲種物化で計算問題も出る「溶液の性質」。沸点上昇・凝固点降下・浸透圧・コロイドを10問で総チェック!

ミニテスト 10問

問1

沸点上昇・凝固点降下が起こる理由として、正しいものはどれですか。

(1)溶質が蒸発するため
(2)溶媒の蒸気圧が溶質によって低下するため
(3)溶質が化学反応を起こすため
(4)溶液の密度が変化するため

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正解:(2)

不揮発性の溶質を溶かすと、溶媒の蒸気圧が低下します(ラウールの法則)。蒸気圧が下がるため沸騰するにはより高い温度が必要になり(沸点上昇)、凝固もより低い温度にならないと起こりません(凝固点降下)。

問2

凝固点降下度ΔTの式として、正しいものはどれですか。(K:モル凝固点降下、m:質量モル濃度)

(1)ΔT = K + m
(2)ΔT = K × m
(3)ΔT = K / m
(4)ΔT = K × m²

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正解:(2)

凝固点降下度 ΔT = Km(モル凝固点降下 × 質量モル濃度)。質量モル濃度mは溶媒1kgあたりの溶質のmol数です。沸点上昇もΔT = Kbmの同じ形の式です。

問3

水1kgにグルコース(C₆H₁₂O₆, 分子量180)を18g溶かした溶液の凝固点降下度はいくらですか。(水のモル凝固点降下K = 1.86 ℃・kg/mol)

(1)0.093℃
(2)0.186℃
(3)1.86℃
(4)18.6℃

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正解:(2)

グルコースのmol数 = 18/180 = 0.1mol。質量モル濃度m = 0.1mol / 1kg = 0.1 mol/kg。ΔT = Km = 1.86 × 0.1 = 0.186℃。水の凝固点は0℃なので、この溶液の凝固点は−0.186℃です。

問4

コロイド溶液の説明として、正しいものはどれですか。

(1)溶質の粒子径が1nm未満の溶液
(2)溶質の粒子径が約1〜100nmの分散系
(3)溶質の粒子径が1mm以上の懸濁液
(4)純粋な溶媒のこと

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正解:(2)

コロイドは粒子の直径が約1〜100nm(10⁻⁹〜10⁻⁷m)の分散系です。1nm未満は真の溶液(分子・イオンレベル)、100nm以上は懸濁液や乳濁液です。コロイド粒子はろ紙を通過しますが、半透膜は通過しません。

問5

コロイド溶液に強い光束を当てると光の通路が明るく見える現象を何といいますか。

(1)ブラウン運動
(2)チンダル現象
(3)電気泳動
(4)透析

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正解:(2)

チンダル現象は、コロイド粒子が光を散乱するために光の通路が見える現象です。真の溶液では起こりません。ブラウン運動はコロイド粒子の不規則な運動、電気泳動は電場中でのコロイド粒子の移動です。

問6

浸透圧の説明として、正しいものはどれですか。

(1)溶液を加圧したとき溶質が析出する圧力
(2)半透膜を通して溶媒が濃度の高い方へ移動するのを止めるのに必要な圧力
(3)溶液の蒸気圧のこと
(4)溶液が沸騰する圧力

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正解:(2)

浸透圧とは、半透膜を挟んで濃度差がある場合、溶媒が低濃度側から高濃度側へ移動(浸透)するのを止めるために必要な圧力です。πV = nRT(ファントホッフの法則)で計算できます。

問7

電解質(NaClなど)を溶かした場合、凝固点降下度は非電解質と比べてどうなりますか。

(1)小さくなる
(2)同じ
(3)大きくなる
(4)電解質では凝固点降下は起こらない

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正解:(3)

NaClは水中でNa⁺とCl⁻に電離するため、粒子数が2倍になります。凝固点降下度は溶液中の溶質粒子の総mol数に比例するため、電解質の凝固点降下度は非電解質より大きくなります。

問8

疎水コロイド(Fe(OH)₃コロイドなど)を凝析させる方法として、正しいものはどれですか。

(1)水で薄める
(2)少量の電解質を加える
(3)加熱する
(4)光を当てる

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正解:(2)

疎水コロイドは電荷によって安定化しているため、電解質を加えると対イオンが電荷を中和し、コロイド粒子が凝集・沈殿します(凝析)。価数の大きいイオンほど少量で凝析させることができます。

問9

ヘンリーの法則の説明として、正しいものはどれですか。

(1)温度が高いほど気体は溶けやすい
(2)一定温度で、気体の溶解度はその気体の圧力(分圧)に比例する
(3)溶液の蒸気圧はモル分率に比例する
(4)浸透圧は濃度に比例する

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正解:(2)

ヘンリーの法則:「一定温度で、溶媒に溶ける気体の物質量(溶解度)はその気体の分圧に比例する」。炭酸飲料のふたを開けると圧力が下がりCO₂が溶けきれなくなって泡が出るのは、この法則で説明できます。

問10

ラウールの法則の説明として、正しいものはどれですか。

(1)溶液の沸点は溶質のモル分率に比例する
(2)溶液の蒸気圧降下は溶質のモル分率に比例する
(3)溶液の密度は溶質の濃度に比例する
(4)溶液の粘度は温度に反比例する

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正解:(2)

ラウールの法則:「希薄溶液の蒸気圧降下は溶質のモル分率に比例する」。ΔP = P₀ × x(P₀:純溶媒の蒸気圧、x:溶質のモル分率)。沸点上昇・凝固点降下はこの蒸気圧降下の結果として生じます。

まとめ — 溶液の性質で押さえるべき5つのポイント

  • 凝固点降下 ΔT = Km(質量モル濃度 = 溶質mol ÷ 溶媒kg)
  • 電解質は粒子数が増える(NaCl → Na⁺+Cl⁻で2倍 → 降下度も大)
  • コロイド = 1〜100nm(チンダル現象・ブラウン運動・電気泳動)
  • 凝析 = 電解質で沈殿(疎水コロイド。価数大のイオンほど少量で効く)
  • ヘンリーの法則 — 気体の溶解度は分圧に比例(炭酸飲料の泡で覚える)

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