大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和4年度（2022年度）本試験
問30 (化学基礎（第2問） 問3)

エタノールC₂H₅OHは世界で年間およそ1億キロリットル生産されており、その多くはアルコール発酵を利用している。アルコール発酵で得られる溶液のエタノール濃度は低く、高濃度のエタノール水溶液を得るには蒸留が必要である。エタノールの性質と蒸留に関する、次の問いに答えよ。

エタノール水溶液（原液）を蒸留すると、蒸発した気体を液体として回収した水溶液（蒸留液）と、蒸発せずに残った水溶液（残留液）が得られる。このとき、蒸留液のエタノール濃度が、原液のエタノール濃度によってどのように変化するかを調べるために、次の操作Ⅰ〜Ⅲを行った。
操作Ⅰ　　試料として、質量パーセント濃度が10％から90％までの9種類のエタノール水溶液（原液A〜I）をつくった。
操作Ⅱ　　蒸留装置を用いて、原液A〜Iをそれぞれ加熱し、蒸発した気体をすべて回収して、原液の質量の1／10の蒸留液と9／10の残留液を得た。
操作III　　得られた蒸留液のエタノール濃度を測定した。

図2に、原液A〜Iを用いたときの蒸留液中のエタノールの質量パーセント濃度を示す。図2より、たとえば質量パーセント濃度10％のエタノール水溶液（原液A）に対して操作Ⅱ・Ⅲを行うと、蒸留液中のエタノールの質量パーセント濃度は50％と高くなることがわかる。次の問いに答えよ。

操作Ⅰで、原液Aをつくる手順として最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、エタノールと水の密度はそれぞれ0.79g／cm³、1.00g／cm³とする。