挑戦１

ある温度の水100ｇに溶ける溶質の限界の量gを何というか。

　①　融点ゆうてん

　②　飽和ほうわ水すい蒸気じょうき量りょう

　③　溶解ようかい度ど

突破１

→（この矢印は以降、解答を示す。）　【③溶解度】
ある温度の水100ｇに溶ける溶質の限界の量gを何というか。　①融点　②飽和水蒸気量　③溶解度

　溶液ようえきは、溶媒ようばい（液体）に溶質ようしつ（他の物質）が均一に溶けたもの。「溶解ようかい度ど」は、ある温度の水などの溶媒100gに溶ける溶質の最大の質量のこと。溶媒の温度によって異なる溶解度の差を利用して、溶けている溶質を精製せいせいする方法を「再さい結晶けっしょう」という。グラフは、異なる物質A、B、Cの溶解度を例示している。各温度での溶解度を結んだ曲線のことを「溶解ようかい度ど曲線きょくせん」という。

　選択肢①の「融点ゆうてん」は、固体が液体に状態変化する融解ゆうかいの現象が起こる温度のこと。一定条件下で物質ごとに決まった温度の値をもつ。 液体が固体に状態変化する温度「凝固ぎょうこ点てん」に等しい。

　選択肢②の「飽和ほうわ水すい蒸気じょうき量りょう」は、ある温度の空気1㎥に含まれる水蒸気の最大の質量(g)、単位はg/㎥。温度℃が高くなると大きな値になる。1㎥の空気中に含まれている実際の水蒸気量(g)を、その気温における飽和水蒸気量(g)で割ると、そのときの湿度（相対湿度）％がわかる。実際の水蒸気量(g)に対して、気温が下がると飽和水蒸気量が小さな値になるために相対的に湿度が上がる。この温度低下が続き、やがて湿度100％に達すると、空気中に実際に含まれていた水蒸気は水滴に変わる。そのときの温度が「露点」である。結露の現象に関係している。

挑戦２

　水などの溶媒ようばいの温度による溶解ようかい度どの違いを利用して、溶けている溶質を結晶として取り出す方法を何というか。

①ろ過か

②再さい結晶けっしょう　

③水上すいじょう置換ちかん法ほう

突破２

→　【②再さい結晶けっしょう】
　水などの溶媒の温度による溶解度の違いを利用して、溶けている溶質を結晶として取り出す方法を何というか。
　①ろ過
　②再結晶
　③水上置換法

　選択肢②の「再結晶」は、混合物から目的の物質を分離するために、溶媒の温度の違いによる溶解度の差を利用して、目的の物質の結晶を析出させる方法。緩やかな温度の低下により、大きな結晶が収集できるようになる。この操作を繰り返すことで、純度のさらに高い結晶を得ることができる。再結晶には、結晶が化学変化を受けない純粋な溶媒を用いる。

　選択肢①の「ろ過か」とは、液体または気体に固体が混ざっている混合物を、細かい穴がたくさんあいたろ材（ろ紙、フィルターなど）に通し、穴よりも大きな固体の粒子を液体または気体から分離する方法。一般に、ろ過後、ろ材上に残る固体を「残渣ざんさまたはろ物ぶつ」、ろ材を通過した液体を「ろ液」という。ろ材としては、ガラス板・白金海綿などの素材も用途に合わせて利用されている。ろ過速度をあげるためには、減圧ろ過や加圧ろ過が行われる。
　学校では一般的に、多孔質素材としてセルロースでできたろ紙を使う。理科の実験では、ろ紙をろうとにセットし、混合物をガラス棒に伝わらせてろ紙へ導き、ろ液とろ紙の表面上にたまった物質に分ける。ろ紙に注いだ混合物の重さの減少につれ、ろ物が厚く重なり、ろ液がろ紙の穴を通りにくくなるために勢いが弱まる。家庭では、ざるやコーヒーフィルタ、掃除機やエアコンのフィルター、自動車のエアフィルターなどでろ過が行われている。

　選択肢③の「水上置換法」は、発生する気体を集める３つの方法（水上置換法、上方置換法、下方置換法）の１つ。水に溶けにくい気体（水素、酸素、窒素、メタン等）の捕集に使う。図のように水槽に水を入れ、まずは、気体を集めるための捕集びんや試験管を水中に沈める。次に、気体の発生口（ガラス管の先端）を、逆さにした満水の捕集びんや試験管の口へ導き、気体を捕集びんや試験管内部に集める。発生口から始めに出てくる気体は、気体発生装置内の空気等が含まれるため捕集せず、しばらくしてから気体を容器に集めるとよい。水上置換法では、空気の混入が少なく、他の気体の捕集法に比べ純度の高い気体が集められ、気体の捕集量も計測可能。二酸化炭素は水にとけ，空気より密度が大きいため下方置換法で集めるが、水上置換法で純粋な二酸化炭素を捕集することもできる。毒性や引火性のある気体の捕集でもこの方法を用いることがある。

挑戦３

　気体を集める３つの方法の1つで、水に溶けやすく、空気より重い気体の捕集ほしゅうに、主に用いられる方法はなにか。

　①上方じょうほう置換ちかん法ほう

　②水上すいじょう置換ちかん法ほう

　③下方かほう置換ちかん法ほう

突破３

→　【③下方置換法】

　気体を集める３つの方法の1つで、 水に溶けやすく、空気より重い気体の捕集ほしゅうに、主に用いられる方法はなにか。
　①上方じょうほう置換ちかん法ほう
　②水上すいじょう置換ちかん法ほう
　③下方かほう置換ちかん法ほう

　「下方かほう置換ちかん法ほう」は、気体を捕集する方法（上方置換法、水上置換法、下方置換法）の1つ。 水に溶けやすく、空気より重い気体の捕集に主に用いられる。 気体の出るガラス管の先（発生口）を、開口部を上にした容器の奥に入れ、容器の下方から空気と置き換えるようにして、発生口から出る気体を集める。下方置換法では空気の混入が伴う。無色の気体では捕集量が分かりにくい。下方置換法で、二酸化炭素・塩素・二酸化硫黄・硫化水素・塩化水素などを集める。　
　

　「上方じょうほう置換ちかん法ほう」は、発生口となるガラス管の先端を、開口部を下にした容器内部に入れ、発生した気体を集める方法である。水で湿らせたリトマス試験紙を容器の開口部に近づけることで、気体の性質を判断することもできる。この方法では空気の混入を伴い、捕集量は分かりにくい。水素の捕集で利用されたり、アンモニアの気体のように、水に溶けやすく，空気よりも小さな密度の気体を捕集するのに利用される。

挑戦４

　加熱した個体の物質が時間と共に示す状態変化で、①液体、②気体、それぞれに関連する現象をア〜ウから１つずつ選べ。また、その現象が起こる温度のことをそれぞれ何というか、a〜cから１つずつ選べ。　　例：①アbなど

　ア 沸騰ふっとう
　イ 融解ゆうかい
　ウ 凝固ぎょうこ

　a 凝固ぎょうこ点てん
　b 融点ゆうてん
　c 沸点ふってん