問5
6.0 mol・L⁻¹の水酸化ナトリウム溶液の密度は 1.20 g・cm⁻³ である。この溶液の水酸化ナトリウムの質量パーセント濃度として、正しい値は次のうちどれか。ただし、水酸化ナトリウムのモル質量を 40.0 g・mol⁻¹ とする。
- (1)16 %
- (2)18 %
- (3)20 %
- (4)22 %
- (5)24 %
正答 (3)
溶液 1 L について、溶液の質量と溶質の質量を比べます。
溶液の質量 = 1,000 cm³ × 1.20 g/cm³ = 1,200 g
NaOH の質量 = 6.0 mol × 40.0 g/mol = 240 g
質量パーセント濃度 = 240 ÷ 1,200 × 100 = 20 %
よって(3)が正しい値です。溶液の質量に密度を使うことを忘れると、24 %(選択肢5)になります。
この問題で狙われた罠:質量パーセント濃度とモル濃度の換算(計算)
溶液1Lで考える:溶液の質量=1000×密度(g)、溶質の質量=その×質量%、÷モル質量でmol。
なぜ?
「1Lあたり」に固定すれば、どちら向きの換算も同じ手順になる。
出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和5年度 第1回・2023年8月実施)