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95 (化学（第1問） 問5（b）)

次の問いに答えよ。

空気の水への溶解は、水中生物の呼吸（酸素の溶解）やダイバーの減圧症（溶解した窒素の遊離）などを理解するうえで重要である。1.0✕10⁵PaのN₂とO₂の溶解度（水1Lに溶ける気体の物質量）の温度変化をそれぞれ図1に示す。N₂とO₂の水への溶解に関する後の問いに答えよ。ただし、N₂とO₂の水への溶解は、ヘンリーの法則に従うものとする。

図2に示すように、ピストンの付いた密閉容器に水と空気（物質量比N₂：O₂＝4：1）を入れ、ピストンに5.0✕10⁵Paの圧力を加えると、20℃で水および空気の体積はそれぞれ1.0L、5.0Lになった。次に、温度を一定に保ったままピストンを引き上げ、圧力を1.0✕10⁵Paにすると、水に溶解していた気体の一部が遊離した。このとき、遊離したN₂の体積は0℃、1.013✕10⁵Paのもとで何mLか。最も近い数値を、後の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、気体定数はR＝8.31✕10³Pa・L／（K・mol）とする。また、密閉容器内の空気のN₂とO₂の物質量比の変化と水の蒸気圧は、いずれも無視できるものとする。