給水1リットル中の溶存酸素1mgを脱酸するのに必要なヒドラジンの量は、次のうちどれか。
ただし、原子量は、N=14、O=16とし、化学反応式は次に示すものとする。
N₂H₄+O₂→N₂+2H₂O
正答2
解説
正解は2です。
脱酸素剤ヒドラジンの必要量を、化学反応式から求める計算問題です。
反応式から、ヒドラジン1分子が酸素1分子と反応することがわかります。
【計算】
ヒドラジンN₂H₄の分子量は、14×2+1×4=32です。
酸素O₂の分子量は、16×2=32です。
反応式より、N₂H₄とO₂は物質量(モル数)の比1:1で反応します。
質量の比は、32:32=1:1になります。
したがって、酸素1mgに必要なヒドラジンは、1mg×32÷32=1.0mgです。
【選択肢別解説】
1:× 0.6mgでは、酸素1mgと反応させるには足りません。
必要量は1.0mgです。
2:○ 分子量がどちらも32で、反応比が1:1なので、必要量は酸素と同じ1.0mgです。
3:× 1.3mgは必要量より多すぎます。
正しくは1.0mgです。
4:× 2.0mgは、反応比を1:2と誤った場合の値です。
正しくは1.0mgです。
5:× 4.0mgは必要量の4倍です。
正しくは1.0mgです。
【ポイント】
水素の原子量1は問題文にありませんが、一般的な値として使います。
ヒドラジンは酸素と反応して窒素と水になるので、ボイラー水の溶存固形分を増やさない脱酸素剤です。