問 題
7 月中旬に学校薬剤師が担当中学校の屋外プールの水質検査を実施した。採水時刻は午前 11 時、天候は晴れ、気温 29.5 ℃、水温 32 ℃ であった。
循環ろ過装置の運転は 1 日当たり 2 循環であり、消毒剤として塩素化イソシアヌル酸が自動注入されている。
上図のプール 3 ケ所（A～C）で遊離残留塩素を測定したところ、全て 0.4 mg/L であった。その他の検査結果は次のとおりだった。
（検査結果）
問240
A から採取した水の過マンガン酸カリウム消費量を薬剤師が測定することにした。
検水 100 mL をとり、これに過マンガン酸カリウム処理硫酸溶液 5 mL を加え、さらに 0.002 mol/L 過マンガン酸カリウム溶液 10 mL を正確に加えた。
5 分間煮沸した後、直ちに 0.005 mol/L シュウ酸ナトリウム溶液 10 mL を正確に加えて脱色させ、さらに 0.002 mol/L 過マンガン酸カリウム溶液で微紅色が消えずに残るまで滴定したところ、5.0 mL を要した。
このとき、過マンガン酸カリウム消費量（mg/L）に最も近い値はどれか。 1 つ選べ。
ただし、過マンガン酸カリウム溶液とシュウ酸ナトリウム溶液のファクターを 1.000、過マンガン酸カリウムの式量を 158 とする。
- 8.0
- 12
- 16
- 80
- 160
問241
水質検査結果を基に、学校薬剤師がプールを管理している教員に対し助言する内容として、適切なのはどれか。 2 つ選べ。
- 過マンガン酸カリウム消費量が多いほど、塩素消毒するとトリハロメタンの生成が抑制できる。
- 水質を改善するためにオーバーフローしないように注意しながら水を補給する。
- 循環ろ過装置は、水に溶存する有機物を除去するために設置している。
- 入泳者数の多さや入水前のシャワーの不足により、過マンガン酸カリウム消費量が多くなる。
- 大腸菌が検出されているので、消毒剤を追加して水質の改善が確認できるまでは遊泳させない。
問240：3
問241：4, 5
解 説
問240
過マンガン酸カリウム (KMnO4–) とシュウ酸ナトリウム (COO)2 Na2 は、2：5 で酸化還元反応します。この比は、半反応式から計算するか、有名な反応なので知識として持っている前提です。半反応式は、それぞれ
MnO4–＋ 8H+＋５e– → Mn2+＋4H2O
(COOH)2 → 2CO2 + 2H+ + 2e– です。
モル比がちょうど 2：5 なので、過マンガン酸カリウム 10 mL とシュウ酸ナトリウム 10 mL でちょうどお互い反応してなくなります。
本問ではまず、プール水中の有機物を酸化させるために過マンガン酸カリウムが消費されます。従って、シュウ酸ナトリウムが少し残ります。そこで、残ったシュウ酸ナトリウムを改めて過マンガン酸カリウムで滴定することでプール水中の有機物の量を知ることができます。後の滴定で 5.0 mL 過マンガン酸カリウムを要したので、中和に要した物質量を計算します。
0.002 mol/L × 5.0 mL
= 2 × 10-3 mol/L × 5.0 × 10-3 L
= 1.0 × 10-5 mol
式量が 158 なので、この mol を g になおすと
（1.0 × 10-5）× 158
≒ 1.6 × 10-3 g（※ 158 →160 に近似）
= 1.6 mg
検水 100mL に対して 、1.6mg KMnO4 を消費したので
検水 1L に対しては、16mg
以上より、問 240 の正解は 3 です。
類題 103-242243
https://yaku-tik.com/yakugaku/103-242/
問241
選択肢 1 ですが
トリハロメタンは、水道水の消毒に使う塩素と水中有機物が反応してできます。過マンガン酸カリウム消費量が多い → プール内の有機物が多い → 塩素消毒によるトリハロメタンの生成「促進」です。「抑制」ではありません。選択肢 1 は誤りです。
選択肢 2 ですが
水質改善のためには、遊泳者の皮脂などの浮遊物排出を促すために、積極的に水をあふれさせるオーバーフローさせながら水を補給するとよいです。「水質を改善するためにオーバーフローしないように」ではありません。選択肢 2 は誤りです。
選択肢 3 ですが
ろ過装置は、水に溶けない物質除去が目的です。「水に溶存する有機物を除去するため」ではありません。選択肢 3 は誤りです。
選択肢 4,5 は妥当です。
入泳者数の増加や入水前のシャワー不足は、皮脂・汚れなどの有機物をプール内に持ち込む原因となり、有機物増加 → 過マンガン酸カリウム消費量高くなる という流れです。
学校環境衛生基準において、プール水の大腸菌は「検出されないこと」と定められています。採水場所 A で大腸菌が検出されているため、消毒剤の追加注入などを行い、安全が確認できるまで遊泳を中止させるのが適切な対応です。
以上より、問 241 の正解は 4,5 です。
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