令和元年度 公害防止管理者 大気関係技術特論 問4を解説｜石灰スラリー吸収法とカルシウム化合物の溶解度

令和元年度 大気関係技術特論 問4は、排煙脱硫法の一つである石灰スラリー吸収法に関係するカルシウム化合物の水に対する溶解度の表について、空欄ア～ウに入る化学式の正しい組合せを選ぶ問題です。

この問題のポイント

石灰スラリー吸収法では、炭酸カルシウム（石灰石）や水酸化カルシウム（消石灰）のスラリーで排ガス中の二酸化硫黄を吸収し、亜硫酸カルシウムを経て硫酸カルシウム（石膏）にします。この問題は、それぞれの化合物の水への溶けやすさの違いで空欄を当てはめます。分かれ目は、消石灰Ca(OH)₂が比較的よく溶けること、亜硫酸カルシウムCaSO₃の溶解度が非常に小さいこと、炭酸カルシウムCaCO₃は二酸化炭素が加わるとやや溶けること、という溶解度の大小の順を押さえられるかどうかです。

※ 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(1)

各選択肢の正誤

空欄ア～ウには、溶解度の値に合うカルシウム化合物が入ります。

この組合せに一致するのは選択肢(1)で、他の選択肢はいずれかの化学式が値と合いません。

ここが分かれ目

決め手は3つの化合物の溶解度の大小です。消石灰 Ca(OH)₂はこの中では比較的よく溶け、しかも温度が上がると溶解度が下がるという特徴があります（表のイの欄）。亜硫酸カルシウム CaSO₃は溶解度がきわめて小さく、値がいちばん低い欄（ウ）に入ります。炭酸カルシウム CaCO₃はもともと水にほとんど溶けませんが、表の但し書きにあるとおり二酸化炭素が加わると重炭酸イオンとなってやや溶けるため、アの欄の値に対応します。溶解度の値と、消石灰・亜硫酸カルシウム・炭酸カルシウムの溶けやすさの順を取り違えないことが正解への分かれ目です。

覚え方

• 溶解度の大小は消石灰＞炭酸カルシウム＞亜硫酸カルシウムの順で押さえる。
• 消石灰Ca(OH)₂は温度が上がると溶解度が下がる特異な物質。
• 炭酸カルシウムは二酸化炭素があると重炭酸イオンになってやや溶ける。亜硫酸カルシウムは最も溶けにくい。

理解度チェック

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