大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和6年度（2024年度）本試験
問112 (化学（第5問） 問2)

質量分析法に関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。

質量分析法では、（a）きわめて微量な成分を分析することができる。この方法では、真空中で原子や分子をイオン化した後、電気や磁気の力を利用して（b）イオンを質量ごとに分離し、これを検出することで、イオン化した原子や分子の個数を知ることができる。

下線部（b）に関連して、質量分析法により、ある元素の同位体の物質量の割合を測定することで、試料中に含まれるその元素の物質量を求めることができる。
ある金属試料X中に含まれる銀Agの物質量を求めるため、次の実験Ⅰ・Ⅱを行った。金属試料X中に含まれていたAgの物質量は何molか。最も適当な数値を、後の選択肢のうちから一つ選べ。

実験Ⅰ　　Xをすべて硝酸に完全に溶解させ200mLとした。この溶液中の¹⁰⁷Agと¹⁰⁹Agの物質量の割合を質量分析法により求めたところ、¹⁰⁷Agが50.0％、¹⁰⁹Agが50.0％であった。

実験Ⅱ　　実験Ⅰで調製した溶液から100mLを取り分け、それに¹⁰⁷Agの物質量の割合が100％であるAg粉末を5.00✕10⁻³mol添加し、完全に溶解させた。この溶液中の¹⁰⁷Agと¹⁰⁹Agの物質量の割合を質量分析法により求めたところ、¹⁰⁷Agが75.0％、¹⁰⁹Agが25.0％であった。