Question

とりっぴー

（2）②の解説について質問です！
青線部の記述はどこから分かるのですか？
回答よろしくお願いします！

[論述]
C 溶存酸素の測定◆次の文章を読み、下の各問いに答えよ。
「琵琶湖の深呼吸」ともよばれる琵琶湖の全層循環は,冬場に冷やされた表層の水が密
度を増して沈降し 底層の水と混ざり合う現象である。このとき, 表層から底層まで、
水温と水に溶けている酸素の濃度(溶存酸素濃度)の値が一様となり, 表層水に含まれる
豊富な酸素が湖底まで供給される。 しかし、 近年, 暖冬の影響から全層循環の時期の遅
れがたびたび報告されており, 2019年と2020年は全層循環が観測されていない。 全層循
環は,湖の生態系の維持や水質の保全に重要な意味をもつとされ, 湖底の低酸素状態の
長期化が湖に及ぼす影響が注視されている。 湖水の溶存酸素濃度のおもな測定方法には,
酸化還元滴定による方法や, 溶存酸素計による方法がある。
(ア)
(1).

問2 下線部(イ)の溶存酸素計による方法に
ついて、 図1は溶存酸素計の構造を表した
ものである。 この装置を湖水に浸してスイ
ッチを入れると,溶存酸素濃度に比例して
電流を発生する。 このとき, 電極aでは,
水に難溶の水酸化鉛 (II)が生じて電極に付
着し,電極 bでは, 酸素分子が自由に透過
できる隔膜を介して, 溶存酸素が還元され
て水酸化物イオンを生じる。
LICI
スイッチ
水酸化カリウム
水溶液
A 電流計
電極 a (鉛電極)
湖水
-電極b (白金電極)
酸素を透過する隔膜
図1 溶存酸素計の構造
(1) 電極 a, bでおこる反応を電子e を
含むイオン反応式でそれぞれ記せ。
(2) 琵琶湖の全層循環がおこらなかった2019年秋, 湖底付近の湖水の溶存酸素濃度
を溶存酸素濃度計で測定した。 その結果, 湖水1L中に含まれる溶存酸素の0.1%
に相当する酸素が反応するまでに 3.2×10-4Aの電流が60秒間流れた。 ただし,
流れた電気量のすべてが電極 a, b でおこる反応に使われるものとして、次の各問
生じて
いに答えよ。
①湖水に含まれる溶存酸素濃度 [mg/L] を求め, 有効数字2桁で答えよ。
②反応時間t[s] と電極aの質量 M [mg] との関係を,縦軸にM, 横軸にtをとり、
グラフの概要を示せ。 ただし, 反応前の質量を Mo, t秒後の質量をMとしてグ
合
ラフ内に記せ。なお、この間の電流の値は一定であるとする。
12-201 たか あるいは減少したか。 有効数字2桁

②電極bで還元されるO2が極めて少ないため、 電極反応に対する溶
質濃度や電流の変化が与える影響はほとんどないものと考えられる。し
たがって,電気量は電流の流れた時間に比例し、 ファラデーの法則から、
電極で反応する物質の量は流れた電気量に比例する。 電極 a では, Pb
Pb (OH)2 に変化するため質量は増加する。 このときの質量の変化は,
時間に対して比例する。