令和元年度 公害防止管理者 汚水処理特論 問4を解説｜水酸化物沈殿とpH
令和元年度 汚水処理特論 問4は、金属イオンをアルカリで水酸化物として沈殿させる処理に関する正誤問題です。誤っているものを選びます。
この問題のポイント
酸性の金属排水にアルカリを加えてpHを上げると、金属イオンが水酸化物になって沈殿します。これを支える基本式が溶解度積Ksp・水のイオン積Kw、そしてpHの定義です。引っかけの核心は選択肢(4)で、pHの定義を「pH = log[H+]」としている点です。正しい定義は水素イオン濃度の常用対数にマイナスを付けたpH = -log[H+]で、負号の有無が分かれ目になります。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(4)（誤っている記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 溶解度積Kspは水酸化物の種類ごとに一定値をとり、Ksp＝[Mn+][OH-]nで表されます。正しい記述です。 |
| (2) | ○（正しい） | 水のイオン積Kwは、Kw＝[H+][OH-]で表されます。正しい記述です。 |
| (3) | ○（正しい） | 上の式を組み合わせると、金属イオンの溶解度をlog[Mn+]＝log Ksp − n log Kw ＋ n log[H+]で表せます。正しい記述です。 |
| (4) | ×（誤り） | pH＝log[H+]とする点が誤りです。正しくはpH＝−log[H+]で、マイナスの符号が付きます。 |
| (5) | ○（正しい） | 鉛などの両性金属は高いpHで過剰の水酸化物イオンと反応し、金属錯イオンを作って溶解性が高まります。正しい記述です。 |
選択肢(4)のポイント（ここが誤り）
pHは水素イオン濃度[H+]の常用対数にマイナスを付けた値で、pH = −log[H+]と定義します。負号があるため、[H+]が小さいアルカリ性ほどpHは大きくなります。選択肢(4)は負号を落としてpH = log[H+]としており、これでは酸性ほどpHが大きいという逆の関係になってしまいます。符号ひとつで方向が反転する点が引っかけです。
覚え方
- pHの定義はpH = −log[H+]（マイナスを忘れない）。
- 鉛などの両性金属は高pHで再溶解。上げ過ぎに注意。
理解度チェック
Q.
pHの正しい定義は？
pH = −log[H+]です。水素イオン濃度の常用対数にマイナスを付けた値で、負号が付きます。
Q.
両性金属（鉛など）でpHを上げ過ぎるとどうなる？
過剰の水酸化物イオンと反応して金属錯イオンを作り再溶解し、溶解性が高まります。
この問題に関連する用語解説
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和元年度 公害防止管理者等国家試験 汚水処理特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月