危険物乙四 基礎的な物理学及び基礎的な化学 問43:酸・塩基・有機/無機
水180gに食塩(塩化ナトリウム)20gを溶かした水溶液の質量パーセント濃度として、**正しいもの**はどれか。
- ア5%
- イ8%
- ウ10%正答
- エ11%
- オ20%
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正しいのはウ(10%)です。質量パーセント濃度は 溶質÷溶液×100 で求めます。
- 溶質(食塩): 20g
- 溶液(食塩+水): 20+180=200g
- 濃度: 20 ÷ 200 ×100=10% → 正答ウ。
ポイントは分母を「溶液全体(溶質+溶媒)」にすること。水180gだけ(溶媒)を分母にしないように注意します。
質量パーセント濃度:
質量パーセント濃度は、溶液全体に占める溶質の質量割合です。
質量パーセント濃度(%)= 溶質の質量 ÷ 溶液の質量 × 100
(溶液の質量=溶質+溶媒)
本問:
- 溶質(食塩)=20g
- 溶媒(水)=180g
- 溶液=20+180=200g
- 濃度=20 ÷ 200 ×100=10%(ウ=正)
誤答の作られ方:
- ア(5%): 桁の取り違え。
- イ(8%): 計算ミス。
- エ(11%): 分母を水180gにして 20÷180≒11%とした誤り(分母は溶液200g)。
- オ(20%): 溶質の質量をそのまま%にした誤り。
引っかけパターン: 分母を溶媒(水)だけにする(本問のエ)、溶質の数値をそのまま%にする。「分母は溶液全体(溶質+溶媒)」を必ず守ります。
【理論的背景】
溶液は溶質(溶けている物質)が溶媒(溶かしている液体)に均一に分散したものです。濃度の表し方のうち、乙四で問われる基本が質量パーセント濃度で、「溶液全体の質量に対する溶質の質量の割合」です。最大の落とし穴は分母で、溶媒(水)ではなく溶液全体(溶質+溶媒)を分母に取る必要があります。
【計算手順(検算)】
1. 溶質と溶媒を確認: 溶質=食塩20g、溶媒=水180g。
2. 溶液の質量を出す: 20+180=200g(溶質+溶媒)。
3. 濃度を計算: 20÷200=0.10、×100=10%。
4. 検算: 濃度10%なら、200g中に溶質20g。20gは200gの1/10=10%で整合。
よくある誤り(本問のエ)は、分母を水180gにして 20÷180×100≒11.1% とするものです。質量パーセント濃度の分母は必ず溶液全体です。
【危険物との接続】
- 水溶性危険物(アルコール・アセトン・酢酸等)を水で薄めると濃度が下がり、引火性が弱まります。水溶性液体の火災で水による希釈消火が補助的に有効なのはこの考え方です(ただし第一石油類等は希釈が追いつかず注意)。
- 過酸化水素(第6類)の濃度のように、危険物の性状は濃度で変わります。濃度の概念は危険物の取扱いの基礎です。
- 物質量(mol)・モル濃度はより進んだ濃度表現ですが、乙四では質量パーセント濃度の単純計算が中心です。
【試験での位置づけ】
溶液の濃度は物理化学の基礎計算(頻出度C)です。核心は、(1)質量%=溶質÷溶液×100、(2)溶液=溶質+溶媒(分母は溶液全体)、(3)検算で割合の整合を確認、です。引っかけは、分母を溶媒(水)だけにする(本問のエ)、溶質の数値をそのまま%にする(オ)です。「分母は溶液全体」を最重要ポイントとして固定すれば確実に解けます。
【各選択肢の発展補足】
- ア(5%・誤): 桁の取り違え。
- イ(8%・誤): 計算ミス。
- ウ(10%・正): 20÷200×100=10。
- エ(11%・誤): 分母を水180gにした誤り。
- オ(20%・誤): 溶質の数値をそのまま%にした。
【根拠】確立した化学(質量パーセント濃度)。
【補足】質量%=溶質÷溶液×100。溶液=溶質+溶媒。本問は20÷200×100=10%。分母を水180gにしない。
本問は合格ナビが作成したオリジナル問題です(公表問題の転載ではありません)。 根拠・出典:根拠: 確立した化学(質量パーセント濃度=溶質質量÷溶液質量×100)。溶質20g、溶媒(水)180g、溶液=20+180=200g。20÷200×100=10%。 現行の消防法令(2026年基準)に準拠し、根拠法令・規則を明記しています。