平成29年度 公害防止管理者 大気有害物質特論 問9を解説｜塩素はシアン酸イオンに変えて測る
平成29年度 大気有害物質特論 問9は、イオンクロマトグラフで排ガス中の塩素を測る手順を述べた文章の下線部5か所から、誤っているものを選ぶ問題です。
この問題のポイント
この方法は、塩素をそのまま測ったり、溶かして塩化物イオンとして測ったりはしません。塩素は排ガス中の塩化水素からも塩化物イオンを生むので、それでは由来を区別できないからです。そこで、塩素だけが起こす反応を利用し、二段階で別のイオンに姿を変えてから測ります。引っかけの核心はその変換をどこで止めるかにあり、途中に現れる物質の名前を、最終形のように据えています。試薬の名前と順序は正しく書かれているぶん、終点だけを見に行くのが早道です。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(5)（誤っている記述）
各下線部の正誤
| 下線 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 塩素を捕まえる吸収液として指定されている試薬で、正しい記述です。 |
| (2) | ○（正しい） | 吸収の段階で塩素がこの吸収液と反応してできる化合物です。正しい記述です。 |
| (3) | ○（正しい） | 次に加える試薬で、塩素由来の塩素原子をシアン側へ受け渡す役割を担います。正しい記述です。 |
| (4) | ○（正しい） | 続いて加えるアルカリで、生じた中間体を加水分解して最終形に導きます。正しい記述です。 |
| (5) | ×（誤り） | ここでできるのはシアン酸イオンです。アルカリを加える前の中間体の名前で止めており、誤りです。 |
下線(5)のポイント（ここが誤り）
手順を追うと、変換が二段構えになっていることが分かります。まず吸収液が塩素を受け止め、窒素に塩素が結びついた化合物ができます。ここへシアン化物のイオンを加えると、塩素がシアン側へ移り、確かに一度は塩化シアンが生じます。しかしそこで終わりではありません。続けてアルカリを加えることで、この中間体は加水分解され、シアン酸イオンに変わります。イオンクロマトグラフにかけて面積を読むのは、この最後のイオンです。
下線部は、まさにこのアルカリを加えたあとの姿を、加える前の中間体の名前で書いています。文中でアルカリを順に加えると述べておきながら、その結果として現れるものが変わっていない、というつじつまの合わなさが手がかりです。アルカリを加える工程がわざわざ書かれているなら、そこで何かが変わったはずだ、と読むのが下線部問題の作法になります。
なお、この方法が塩化物イオンを測らないのは、区別の問題です。排ガスには塩化水素も含まれるのが普通で、どちらも溶ければ同じ塩化物イオンになってしまいます。塩素だけが起こす反応を経由させることで、塩素に由来する分だけを取り出して数えられるようにしているわけです。
覚え方
- 塩素のイオンクロマトグラフ法は塩素→クロラミンT→シアン酸イオンと姿を変えて測る。
- 測る相手は塩化物イオンではない。塩化水素由来と区別できなくなるため。
- アルカリを加える工程が書かれていたら、その前後で生成物が変わると読む。
- 塩化シアンは途中に現れる中間体。加水分解されて最終形になる。
- イオンクロマトグラフの定量は、現れたピークの面積を使う。
理解度チェック
この方法で最終的に測定されるイオンは何か。
シアン酸イオンです。塩素はまず吸収液と反応してクロラミンTになり、シアン化物のイオンとアルカリを順に受けて、シアン酸イオンへ変換されます。
塩素を塩化物イオンとして測らないのはなぜか。
排ガスに含まれる塩化水素も溶ければ塩化物イオンになり、塩素に由来する分と区別できなくなるためです。
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「平成29年度 公害防止管理者等国家試験 大気有害物質特論 問題」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月