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令和4年度 公害防止管理者 大気有害物質特論 問7を解説|特定物質の液性

令和4年度 大気有害物質特論 問7は、特定物質の水溶液の液性に関する問題です。挙げられた物質のうち、水溶液がアルカリ性を呈するものを選びます。

この問題のポイント

並んでいる特定物質のほとんどは、水に溶けると酸性側を示します。シアン化水素・フェノールは弱い酸、硫化水素も酸性、二酸化硫黄は水に溶けて亜硫酸となり酸性です。分かれ目は、この中で塩基(アルカリ)はどれかです。ピリジンは窒素を含む塩基で、水素イオンを受け取るため水溶液はアルカリ性を示します。含窒素の塩基が一つだけ混じっている、という点に気づけるかが決め手です。

※ 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(2)

各選択肢の正誤

選択肢水溶液の液性解説
(1)酸性シアン化水素は弱い酸で、水溶液は酸性側です。設問の条件(アルカリ性)に当てはまりません。
(2)アルカリ性ピリジンは窒素を含む塩基で、水素イオンを受け取るため水溶液はアルカリ性です。条件に当てはまる正解です。
(3)酸性フェノールは弱い酸で、水溶液は酸性側です。アルカリ性ではありません。
(4)酸性硫化水素は水に溶けて酸性を示します。アルカリ性ではありません。
(5)酸性二酸化硫黄は水に溶けて亜硫酸となり、酸性を示します。アルカリ性ではありません。

ここが分かれ目

この設問は「アルカリ性はどれか」を一つ選ばせる形で、残り四つはいずれも酸性側という点が引っかけです。ピリジンは窒素を一つ含む六員環の化合物で、その窒素がもつ非共有電子対が水素イオンを受け取るため、水溶液はアルカリ性(塩基性)になります。一方、シアン化水素・フェノール・硫化水素は弱い酸、二酸化硫黄は水に溶けて亜硫酸となり酸性です。「窒素を含む塩基は一つだけ混じっている」と見抜けば、迷わず選べます。

覚え方

  • 特定物質のうちアルカリ性はピリジン(含窒素塩基)。他は酸性側。
  • 窒素を含む塩基=アルカリ性。シアン化水素・フェノール・硫化水素・二酸化硫黄は酸性。
  • 二酸化硫黄は水に溶けて亜硫酸=酸性、と結び付けて覚える。

理解度チェック

Q.

挙げられた特定物質のうち、水溶液がアルカリ性を呈するのはどれか?

ピリジンです。窒素を含む塩基で、水素イオンを受け取るため水溶液はアルカリ性になります。

Q.

二酸化硫黄が水に溶けると液性はどうなるか?

酸性です。水に溶けて亜硫酸を生じるため、水溶液は酸性を示します。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和4年度 公害防止管理者等国家試験 大気有害物質特論 問題・正解」(公式PDF