問7
ヨウ素（I₂）を0.20 g含む水溶液100 mLに四塩化炭素10 mLを加えてI₂を抽出した。水溶液に残存するI₂の質量（g）として、正しい値は次のうちどれか。
ただし、この抽出操作でI₂は分配平衡に到達したものとし、その分配係数を90とする。また、分配平衡にあるI₂の四塩化炭素と水中における質量濃度をそれぞれ[I2]org及び[I2]aqとすると、分配係数は、[I2]org/[I2]aqで定義される。
- (1)2.0×10⁻³
- (2)1.0×10⁻²
- (3)2.0×10⁻²
- (4)4.0×10⁻²
- (5)5.0×10⁻²
正答 (3)
四塩化炭素に抽出された I₂ を x g とすると、
90 ＝ (x ÷ 10) ÷ [(0.20 − x) ÷ 100] → 10x ＝ 90 × (0.20 − x) → x ＝ 0.18 g
水溶液に残る I₂ ＝ 0.20 − 0.18 ＝ 0.020 g ＝ 2.0 × 10⁻² g
よって（3）が正しい値です。平成28年度第2回にも、同じ条件で抽出された量を問う問題があります。
この問題のひっかけパターン：中和反応の量的関係（計算）
酸の物質量（価数×濃度×体積）＝塩基の物質量。混合後は、余った分を全体積で割る。
出典：公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題（平成27年度 第2回・2016年2月実施）