2026年版・2-5

化学：溶液の濃度と溶解の一問一答

毒物劇物取扱者試験「基礎化学」から、化学：溶液の濃度と溶解に関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。本試験の出題形式は都道府県によって異なりますが、ここでは4択で出題しています。

問12-5

水180 gに水酸化ナトリウム20 gを溶かした水溶液の質量パーセント濃度はいくらか。

①10％
②11％
③20％
④25％

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正解 ①10％

解説
質量パーセント濃度は、溶液全体の質量に対する溶質の質量の割合を百分率で表したものです。分母は溶媒（水）の質量ではなく、溶質と溶媒を合わせた溶液の質量である点がポイントです。この水溶液の質量は、水180 gと水酸化ナトリウム20 gを合わせた200 gになります。

計算の手順
溶液の質量＝180 g＋20 g＝200 g
質量パーセント濃度＝20 g ÷ 200 g × 100＝10％

他の選択肢が不適切な理由
・11％：分母を水の質量180 gにしてしまった値です（20÷180×100＝11.1…）。溶媒ではなく溶液の質量で割ります。
・20％：溶質の質量20 gの数字をそのまま百分率とみなした値です。
・25％：溶液の質量が80 gであれば成り立つ値で、この溶液（200 g）には当てはまりません。

覚え方のポイント
「質量パーセント濃度＝溶質÷（溶質＋溶媒）×100」と、分母に溶質も入ることを式の形で覚えます。毒物劇物の指定では「〇〇％以下を含有するものを除く」のように濃度で区分が変わる品目が多く（例：水酸化ナトリウムを含有する製剤は、水酸化ナトリウム5％以下のものが劇物から除かれる）、濃度の計算は法規の理解にも直結します。

問22-5

水酸化ナトリウム4.0 gを水に溶かして500 mLとした水溶液のモル濃度はいくらか。ただし、式量はNaOH＝40とする。

①0.10 mol/L
②0.20 mol/L
③0.40 mol/L
④8.0 mol/L

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正解 ②0.20 mol/L

解説
モル濃度は、溶液1 L中に溶けている溶質の物質量（mol）で表した濃度で、単位はmol/Lです。まず溶質の質量を物質量に直し、次に溶液の体積をLに換算して割ります。「水500 mLに溶かした」ではなく「溶かして500 mLとした」と書かれているので、溶液全体の体積が500 mLです。

計算の手順
物質量＝4.0 g ÷ 40 g/mol＝0.10 mol
溶液の体積＝500 mL＝0.500 L
モル濃度＝0.10 mol ÷ 0.500 L＝0.20 mol/L

他の選択肢が不適切な理由
・0.10 mol/L：物質量0.10 molを、そのまま濃度とした値です。体積0.500 Lで割っていません。
・0.40 mol/L：体積を0.25 Lとした場合の値で、500 mLの換算が合っていません。
・8.0 mol/L：質量4.0 gを物質量に直さずに0.500 Lで割った値です。

覚え方のポイント
「モル濃度＝物質量（mol）÷溶液の体積（L）」です。mLのまま割ると1000倍ずれるので、必ずLに直してから計算しましょう。正確なモル濃度の溶液をつくるときは、溶質を少量の水に溶かしてからメスフラスコに移し、標線まで水を加えて全体の体積を合わせます。この手順も、モル濃度が「溶液の体積」を基準にしていることを表しています。

問32-5

6.0 mol/Lの塩酸50 mLに水を加えて、全体を500 mLにした。この塩酸のモル濃度はいくらか。

①0.30 mol/L
②0.55 mol/L
③0.60 mol/L
④0.67 mol/L

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正解 ③0.60 mol/L

解説
溶液を水でうすめても、溶けている溶質の物質量は変わりません。変わるのは溶液の体積だけです。したがって、うすめる前の溶質の物質量を求め、それをうすめた後の溶液の体積で割れば、うすめた後の濃度が求まります。

計算の手順
塩化水素の物質量＝6.0 mol/L × 0.050 L＝0.30 mol
うすめた後の濃度＝0.30 mol ÷ 0.500 L＝0.60 mol/L
（別解：体積が500÷50＝10倍になったので、濃度は6.0÷10＝0.60 mol/L）

他の選択肢が不適切な理由
・0.30 mol/L：塩化水素の物質量0.30 molを、そのまま濃度とした値です。体積0.500 Lで割っていません。
・0.55 mol/L：水500 mLを加えて全体が550 mLになったと誤読した場合の値です（0.30÷0.550＝0.545…）。
・0.67 mol/L：加えた水の量450 mLで割ってしまった場合の値です（0.30÷0.450＝0.666…）。

覚え方のポイント
希釈の計算は「うすめる前の濃度×うすめる前の体積＝うすめた後の濃度×うすめた後の体積」（溶質の物質量が等しい）の1本の式で解けます。「〇mLの水を加えた」のか「全体を〇mLにした」のかで答えが変わるので、問題文を正確に読みましょう。なお、濃い酸をうすめるときは、酸に水を注ぐのではなく、水に酸を少しずつ加えるのが安全な操作です。

問42-5

質量パーセント濃度98％、密度1.8 g/mLの濃硫酸のモル濃度はいくらか。ただし、分子量はH2SO4＝98とする。

①9.0 mol/L
②10 mol/L
③5.6 mol/L
④18 mol/L

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正解 ④18 mol/L

解説
質量パーセント濃度をモル濃度に換算するときは、「溶液1 L（1000 mL）あたり」で考えるのが基本です。密度を使って溶液1 Lの質量を求め、その中の溶質の質量を物質量に直せば、それがそのまま1 Lあたりの物質量＝モル濃度になります。

計算の手順
溶液1 Lの質量＝1000 mL × 1.8 g/mL＝1800 g
その中の硫酸の質量＝1800 g × 0.98＝1764 g
硫酸の物質量＝1764 g ÷ 98 g/mol＝18 mol
モル濃度＝18 mol/L

他の選択肢が不適切な理由
・9.0 mol/L：求めた値を硫酸の価数2で割ってしまった値です。モル濃度は溶質そのものの物質量で表すので、価数で割る必要はありません。
・10 mol/L：密度を掛け忘れ、溶液1 Lを1000 gとして計算した値です（1000×0.98÷98）。
・5.6 mol/L：密度を掛けるべきところで割ってしまった値です（1000÷1.8×0.98÷98＝5.55…）。密度の単位g/mLを見れば、体積（mL）に掛けて質量（g）を出すことが分かります。

覚え方のポイント
換算の式は「モル濃度＝1000×密度×（質量％÷100）÷モル質量」とまとめられます。濃硫酸は密度が水の約1.8倍と大きく、ここで求めたとおり約18 mol/Lにもなる非常に濃い酸です。吸湿性や脱水作用が強く、水と混ぜると激しく発熱することから、取扱いに特に注意が必要な劇物の代表例です。

問52-5

水1.0 kgに、ある物質が5.0 mg溶けている。この水溶液の濃度は何ppmか。ただし、溶けている物質の質量は水の質量に比べて十分小さいものとする。

①0.050 ppm
②0.50 ppm
③5.0 ppm
④50 ppm

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正解 ③5.0 ppm

解説
ppm（parts per million）は100万分の1を表す単位で、ごく低い濃度を表すときに使います。質量で表す場合、1 ppmは溶液1 kg（＝1000000 mg）中に溶質1 mgが含まれる濃度にあたります。したがって、水1.0 kgに5.0 mgが溶けている水溶液の濃度は5.0 ppmです。

計算の手順
1.0 kg＝1.0×10の6乗 mg
濃度＝5.0 mg ÷（1.0×10の6乗 mg）＝5.0×10の−6乗
100万分の1（10の−6乗）を1 ppmとするので、5.0 ppm

他の選択肢が不適切な理由
・0.050 ppm：単位の換算で桁を2つ小さく見積もった値です。
・0.50 ppm：単位の換算で桁を1つ小さく見積もった値です。1 kgを1000万 mgと誤るとこの値になります。
・50 ppm：単位の換算で桁を1つ大きく見積もった値です。1 kgを10万 mgと誤るとこの値になります。

覚え方のポイント
「1 ppm＝1 mg/kg」（水溶液なら、ほぼ1 mg/L）と覚えると、計算せずにすぐ換算できます。百分率（％）は100分の1、ppmは100万分の1なので、1％＝10000 ppmです。排水の基準や作業環境の濃度など、毒物劇物の取扱いの場面でもppmは頻繁に使われる単位です。

問62-5

硝酸カリウムの溶解度（水100 gに溶ける最大の質量）を、60℃で110 g、20℃で32 gとする。60℃の硝酸カリウムの飽和水溶液105 gを20℃まで冷却すると、析出する硝酸カリウムは何gか。

①16 g
②39 g
③55 g
④78 g

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正解 ②39 g

解説
固体の溶解度は一般に温度が高いほど大きく、高温の飽和水溶液を冷やすと、溶けきれなくなった分が結晶として析出します（再結晶）。まず、飽和水溶液105 gに含まれる水と硝酸カリウムの質量を、60℃の溶解度の比から求めます。60℃の飽和水溶液は「水100 g＋硝酸カリウム110 g＝210 g」の割合なので、105 gはちょうどその半分です。

計算の手順
105 g中の水＝100 g × 105/210＝50 g、硝酸カリウム＝110 g × 105/210＝55 g
20℃で水50 gに溶ける量＝32 g × 50/100＝16 g
析出量＝55 g−16 g＝39 g
（別解：水100 gあたりの析出量110−32＝78 gの半分で39 g）

他の選択肢が不適切な理由
・16 g：20℃で水50 gに溶けたまま残る硝酸カリウムの質量で、析出量ではありません。
・55 g：もともと溶けていた硝酸カリウム全体の質量で、冷やした後も溶けている分を差し引いていません。
・78 g：水100 gあたりの析出量で、溶液が105 g（水50 g）であることを考慮していません。

覚え方のポイント
溶解度の計算は「水100 gあたり」の値を、実際の水の質量に比例させて使います。「飽和水溶液の質量」が与えられたら、まず「溶媒と溶質の質量」に分けることが第一歩です。

問72-5

物質の溶けやすさに関する記述として、誤っているものはどれか。

①塩化ナトリウムは水に溶けやすく、ヘキサンには溶けにくい
②ヨウ素は水に溶けにくく、ヘキサンには溶けやすい
③エタノールは、水と任意の割合で均一に混じり合う
④ナフタレンは水に溶けやすく、ヘキサンには溶けにくい

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正解 ④ナフタレンは水に溶けやすく、ヘキサンには溶けにくい

解説
物質の溶けやすさには「似たものどうしはよく溶け合う」という傾向があります。極性の大きい物質やイオンからなる物質は極性溶媒（水）に溶けやすく、無極性の物質は無極性溶媒（ヘキサンやベンゼンなど）に溶けやすくなります。ナフタレン（C10H8）は炭素と水素だけからなる無極性分子なので、水にはほとんど溶けず、ヘキサンにはよく溶けます。したがって、この記述は逆になっており誤りです。

他の選択肢が不適切な理由
・塩化ナトリウム：正しい記述です。イオン結晶の塩化ナトリウムは、極性をもつ水分子がイオンを取り囲む（水和する）ことで水によく溶けますが、無極性のヘキサンではこのような作用が起こらないため溶けにくいのです。
・ヨウ素：正しい記述です。ヨウ素分子は無極性なので水には溶けにくく、ヘキサンにはよく溶けて紫色の溶液になります。
・エタノール：正しい記述です。エタノールは親水性のヒドロキシ基をもち水分子と水素結合をつくるため、水と任意の割合で均一に混じり合います。

覚え方のポイント
「極性は極性に、無極性は無極性に溶ける」と覚えます。有機化合物では、ヒドロキシ基やカルボキシ基のような親水性の部分が多いほど水に溶けやすく、炭化水素の部分が大きいほど水に溶けにくくなります。トルエンやキシレンが水に溶けにくく、メタノールが水とよく混じるのもこの原理で説明できます。

問82-5

気体の溶解度に関する記述として、誤っているものはどれか。

①水温が上がると、水に溶けている酸素の量は増える
②気体の溶解度は、一般に温度が高いほど小さい
③炭酸飲料の栓を開けると、溶けていた気体が泡になる
④温度一定なら、溶けにくい気体の溶解量は圧力に比例する

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正解 ①水温が上がると、水に溶けている酸素の量は増える

解説
気体の水への溶解度は、一般に温度が高くなるほど小さくなります。温度が上がると水に溶けている気体分子の熱運動が激しくなり、水から飛び出しやすくなるためです。したがって、水温が上がると水に溶けている酸素の量は減ります。夏場に水温が上がった池で魚が酸欠になりやすいのはこのためです。「増える」という記述は誤りです。

他の選択肢が不適切な理由
・溶解度は温度が高いほど小さい：正しい記述です。固体の多くは温度が高いほど溶けやすくなりますが、気体は逆の傾向を示します。
・炭酸飲料の泡：正しい記述です。栓を開けると容器内の二酸化炭素の圧力が下がり、溶けきれなくなった二酸化炭素が泡となって出てきます。
・圧力に比例する：正しい記述です。これをヘンリーの法則といい、窒素や酸素のように水に溶けにくい気体で成り立ちます。アンモニアや塩化水素のように水に非常によく溶ける気体には当てはまりません。

覚え方のポイント
「固体は温めると溶けやすく、気体は温めると溶けにくい」と対比で覚えます。ヘンリーの法則は「温度一定」「溶けにくい気体」の2つの条件つきで成り立つ点がよく問われます。アンモニアや塩化水素のように水によく溶ける気体は、水上置換で集められないこととも結びつく知識です。

問92-5

質量パーセント濃度10％の硫酸300 gと、20％の硫酸200 gを混合した。混合後の硫酸の質量パーセント濃度はいくらか。

①14％
②15％
③16％
④30％

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正解 ①14％

解説
濃度の異なる溶液を混ぜるときは、濃度をそのまま平均するのではなく、それぞれに含まれる溶質の質量を合計し、混合後の溶液全体の質量で割ります。溶液の量が異なる場合、単純な平均は成り立ちません。

計算の手順
10％の硫酸300 g中の硫酸＝300 g × 0.10＝30 g
20％の硫酸200 g中の硫酸＝200 g × 0.20＝40 g
混合後の溶液の質量＝300 g＋200 g＝500 g
質量パーセント濃度＝（30 g＋40 g）÷ 500 g × 100＝14％

他の選択肢が不適切な理由
・15％：10％と20％を単純に平均した値です。2つの溶液の質量が異なるので、この方法は使えません。
・16％：溶液の質量を取り違え、10％を200 g、20％を300 gとして計算した値です（（20＋60）÷500×100）。
・30％：2つの濃度を足しただけの値です。混ぜても濃度が上がることはなく、必ず10％と20％の間の値になります。

覚え方のポイント
混合・希釈・濃縮の問題は、すべて「溶質の質量（または物質量）は保存される」という1つの考え方で解けます。答えが元の2つの濃度の間に入っているか、量の多いほうの溶液の濃度に近づいているか（今回は10％の溶液が多いので15％より小さい）を確かめると、検算になります。

問102-5

溶液の濃度について述べた次の記述a〜dのうち、正しいものの組合せを選びなさい。
a モル濃度は、溶液1 L中に溶けている溶質の物質量で表す。
b 質量パーセント濃度は、溶媒の質量に対する溶質の質量の割合で表す。
c 1 ppmは、1万分の1の割合を表す。
d 溶液を水でうすめても、溶質の物質量は変化しない。

①a、b
②a、d
③b、c
④c、d

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正解 ②a、d

解説
濃度の表し方にはいくつかの種類があり、それぞれ基準にする量が異なります。モル濃度は溶液1 Lあたりの溶質の物質量、質量パーセント濃度は溶液の質量に対する溶質の質量の割合、ppmは100万分の1を単位とする割合です。また、溶液を水でうすめても溶質の物質量は変わらず、変化するのは溶液の体積と濃度だけです。したがって正しいのはaとdです。

各記述の正誤
・a 正しい：モル濃度（mol/L）は溶液1 L中の溶質の物質量です。溶媒1 Lではない点に注意します。
・b 誤り：質量パーセント濃度は、溶媒ではなく溶液（溶質＋溶媒）の質量に対する溶質の質量の割合です。
・c 誤り：1 ppmは100万分の1です。1万分の1は0.01％（＝100 ppm）にあたります。
・d 正しい：水を加えても溶質は増えも減りもしないので、物質量は変わりません。これが希釈計算の基本になります。

覚え方のポイント
濃度の定義は「何を分母にしているか」で区別します。モル濃度＝溶液の体積（L）、質量パーセント濃度＝溶液の質量、ppm＝全体の量に対する100万分の1です。高校の化学で溶媒を基準にするのは質量モル濃度（溶媒1 kgあたりの物質量）くらいなので、それ以外は「分母は溶液」と覚えておくと間違えにくくなります。

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※本ページの問題・解説は、生成AI（人工知能）を活用して作成しています。