R2年 大気有害物質特論 問3 問題と解説

　問 題　　　　　

ガス吸収に関する記述として、誤っているものはどれか。

1. 酸素のように水に比較的溶けにくいガスでは、気相中の溶解ガスの分圧は、その液中濃度に比例する。
2. 塩素の水への吸収は、塩化水素が選択的に生成する化学吸収である。
3. 一酸化炭素の水への吸収は化学反応を伴わないので、物理吸収と呼ばれる。
4. ふっ化水素の水酸化ナトリウム水溶液への吸収では、ガスの平衡分圧は0としてよい。
5. 二酸化硫黄の亜硫酸ナトリウム水溶液への吸収では、液組成や温度などで決まる一定の分圧を示す。

 

 

 

 

 

　解 説　　　　

(2)と(3)に関して、ガス中の化学物質が水に溶けて吸収されるとき、化学反応を伴うのであれば化学吸収と呼び、物質が何も変化しないままの場合には物理吸収と呼びます。

(3)は、一酸化炭素(CO)がそのままの形で水に溶けるので、これは物理吸収です。よって、(3)は正しい記述です。

一方、塩素(Cl₂)は水に溶ける際に化学変化を起こすので、こちらは化学吸収となります。このとき、塩素(Cl₂)と水(H₂O)との間で次のような化学反応が起こります。

よって、塩素の水への吸収は化学吸収に違いありませんが、その反応によって塩素(Cl₂)は塩化水素(HCl)と次亜塩素酸(HClO)に変化します。そのため、(2)にあるように「塩化水素が選択的に生成する」とはいえません。

以上から、正解は(2)となります。