R1年 大気有害物質特論 問7 問題と解説

　問 題　　　　　

次に記述されている性質を持つ特定物質はどれか。

常温で気体であるが、加圧すれば容易に液化する。空気に対する比重は1より小さい。空気中では燃えにくいが、爆発性の混合気をつくる。水溶液はアルカリ性を呈する。

1. アンモニア
2. シアン化水素
3. ピリジン
4. ホスゲン
5. 二酸化硫黄

 

 

 

 

 

　解 説　　　　

特定物質の性質から、その物質名を答える問題はたびたび出題されています。この手の問題は与えられる情報量が多いので、様々なアプローチが考えられます。どのような特徴から選択肢をしぼっても構わないので、以下の解法はあくまで一例として参考にしてください。

今回のように空気に対する比重が1より小さい場合、これが大きなヒントになります。というのも、空気の平均分子量は29ですが、これより小さい分子量の特定物質は以下の4つしかありません。

• アンモニア(NH₃)：14＋1×3＝17
• ふっ化水素(HF)：1＋19＝20
• シアン化水素(HCN)：1＋12＋14＝27
• 一酸化炭素(CO)：12＋16＝28

あとの特定物質の分子量は全て29を超えています。たとえば選択肢にある物質を例に挙げると次のようになります。

• ピリジン(C₅H₅N)：12×5＋1×5＋14＝79
• ホスゲン(COCl₂)：12＋16＋35.5×2＝99
• 二酸化硫黄(SO₂)：32＋16×2＝64

この時点で選択肢は(1)のアンモニアと(2)のシアン化水素に限られます。

ここで、アンモニアの水溶液は塩基性、シアン化水素の水溶液は酸性なので、(1)が正解となります。