松廼屋｜論点解説　薬剤師国家試験対策ノート問106-092【物理】論点：日本薬局方 / 定量法 / 中和滴定

2024年9月13日 07:03

第106回薬剤師国家試験｜薬学理論問題 /
問92

一般問題（薬学理論問題）【物理】

問106-092
Q. 前問で調製した1mol/L水酸化ナトリウム液を標定した結果、ファクターは、1.025 であった。日本薬局方無水クエン酸(C6H8O7：192.12、下図)適量を水50mLに溶かし、この標準液を用いて滴定した結果、滴定量は7.85mLであった(指示薬：フェノールフタレイン試液1滴)。この時、無水クエン酸の量(mg)はいくらか。1つ選べ。

選択肢｜

1. 4.905×10^2
2. 5.03×10^2
3. 5.15×10^2
4. 1.51×10^3
5. 1.545×10^3

こんにちは！薬学生の皆さん。
Mats & BLNtです。

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苦手意識がある人も、この機会に、薬学理論問題【物理】を一緒に完全攻略しよう！
今回は、第106回薬剤師国家試験｜薬学理論問題 / 問92、日本薬局方 / 定量法 / 中和滴定を徹底解説します。

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松廼屋｜論点解説　薬剤師国家試験対策ノート問106-092【物理】論点：日本薬局方 / 定量法 / 中和滴定

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滝沢幸穂　　Yukiho Takizawa, PhD

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設問へのアプローチ｜

第106回薬剤師国家試験の問92（問106-092）では、日本薬局方 / 定量法 / 中和滴定に関する知識を問われました。

薬学理論問題【物理】の出題傾向のひとつとして、日本薬局方の医薬品各条の各医薬品の定性法および定量法に関する理解を問う問題があります。
計算問題になっている場合もあります。

計算問題は、慣れれば簡単に解けるので、チャレンジして何度か計算してみることが大事です。
薬学理論問題は、2.5分以内に1問解ければいいので、時間を時計⏱️で計りながら落ち着いて計算練習をしてみてください。
時間内に必ず解けるという自信をつけることが大事です。
※後述の類題に物理・化学の日本薬局方関連の問題をピックアップしました。日本薬局方関連の問題は、毎回出題されます。
類題も解いてみてください。(^^)/

計算問題に関しては、既に何回か言っていますが、選択肢の有効数字以上の計算をする必要はないです。
選択肢の有効数字を確認してから計算するとよいです。

今回の選択肢の場合、有効数字が３桁の場合と４桁の場合がありますが🤣🧮

１つの書面で提出する場合、有効数字は揃えるのが常識です。
これ、やったらいけません。

良い子の皆さんはマネしないで🥹

はぁ～、、
はい。じゃ…

はじめましょう。

薬剤師国家試験の薬学理論問題【物理】から日本薬局方 / 定量法 / 中和滴定を論点とした問題です。

なお、以下の解説は、著者（Yukiho Takizawa, PhD）がプロンプトを作成して、その対話に応答する形でGPT4o & Copilot 、Gemini 1.5 Pro、またはGrok 2 (beta) が出力した文章であって、著者がすべての出力を校閲しています。

生成AIの製造元がはっきりと宣言しているように、生成AIは、その自然言語能力および取得している情報の現在の限界やプラットフォーム上のインターフェースのレイト制限などに起因して、間違った文章を作成してしまう場合があります。
疑問点に関しては、必要に応じて、ご自身でご確認をするようにしてください。

松廼屋｜論点解説　薬剤師国家試験対策ノート問106-092【物理】論点：日本薬局方 / 定量法 / 中和滴定｜matsunoya (note.com)

Here we go.

第106回薬剤師国家試験｜薬学理論問題 /
問92

一般問題（薬学理論問題）【物理】

選択肢｜

1. 4.905×10^2
2. 5.03×10^2
3. 5.15×10^2
4. 1.51×10^3
5. 1.545×10^3

■■GPT4o

■科目｜物理｜問 106-092

■論点｜日本薬局方 / 定量法 / 中和滴定

無水クエン酸 (C6H8O7) の量を求めるためには、次の手順で計算を行います。

手順

1. 滴定反応の化学式

無水クエン酸 (C6H8O7) は、三価の酸として水酸化ナトリウム (NaOH) と反応します。反応式は次のようになります。

C6H8O7 + 3NaOH → Na3C6H5O7 + 3H2O

つまり、クエン酸 1 mol は NaOH 3 mol と反応します。

2. 滴定に使用された水酸化ナトリウム溶液の体積と濃度

与えられた滴定量は 7.85 mL です。これをリットルに換算します。

7.85 mL = 7.85 × 10^(-3) L

次に、水酸化ナトリウム溶液の濃度は 1 mol/L で、ファクターが 1.025 とあるため、実際の濃度は次のようになります。

濃度= 1 mol/L × 1.025 = 1.02 mol/L

3. NaOH のモル数を求める

滴定に使用された NaOH のモル数 (mol) は、濃度 (mol/L) と体積 (L) の積で計算されます。

NaOHのモル数 = 1.025 mol/L × 7.85 × 10^(-3) L = 8.04625 × 10^(-3) mol

4. クエン酸のモル数を求める

クエン酸と NaOH のモル比は 1:3 なので、クエン酸のモル数は NaOH のモル数を 3 で割ったものです。

クエン酸のモル数 = 8.046 × 10^(-3) mol / 3 = 2.682 × 10^(-3) mol

5. クエン酸の質量を求める

クエン酸のモル質量 (192.12 g/mol) を用いて、クエン酸の質量 (mg) を計算します。

クエン酸の質量 (g) = 2.682 × 10^(-3) mol × 192.12 g/mol = 0.515 g

これを mg に換算します。

クエン酸の質量 (mg) = 0.515 g × 1000 = 515 mg

答え

無水クエン酸の量は 515 mg = 5.15×10^2 mgです。
正答は、選択肢3です。

■Lecture
論点解説
第18改正日本薬局方　医薬品各条

以下は、第18改正日本薬局方　医薬品各条です。
ダウンロードしていつも見ることができるようにしておくとよいです。

第十八改正日本薬局方 | 独立行政法人医薬品医療機器総合機構 (pmda.go.jp)

類題

類題にもチャレンジしてみましょう。

第106回薬剤師国家試験　問91

薬学理論問題
物理｜問 106-091
日本薬局方において、1mol/L水酸化ナトリウム液の調製及び標定は以下のように規定されている。この調製及び標定に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。
調製：水酸化ナトリウム42gを水950mLに溶かし、これに新たに製した水酸化バリウム八水和物飽和溶液を[1. 沈殿]がもはや生じなくなるまで滴加し、液をよく混ぜて密栓し、24時間放置した後、上澄液を傾斜するか、又はガラスろ過器(G3又はG4)を用いてろ過し、次の標定を行う。
標定
[ア]をデシケーター(減圧、シリカゲル)で約48時間乾燥し、その約1.5gを[イ]に量り、新たに煮沸して冷却した水25mLに溶かし、[2. 調製した水酸化ナトリウム液で滴定し]、ファクターを計算する(指示薬法：ブロモチモールブルー試液2滴、又は電位差滴定法)。ただし、指示薬法の滴定の終点は緑色を呈するときとする。
■選択肢

[1. 沈殿]で生じる沈殿は、硫酸バリウムである。
[ア]に入るのは、「アミド硫酸」である。
[イ]に入るのは、「正確」である。
[2. 調製した水酸化ナトリウム液で滴定し]の操作にはメスピペットが用いられる。
通例、ファクターが0.970～1.030の範囲にあるように調製する。

第109回薬剤師国家試験　問93

薬学理論問題
物理｜問 109-093
次の記述は、日本薬局方メフェナム酸の純度試験中の類縁物質に関するものである。
本品0.10gをクロロホルム／メタノール混液(3：1)5mLに溶かし、試料溶液とする。この液1mLを正確に量り、クロロホルム／メタノール混液(3：1)を加えて正確に200mLとする。この液10mLを正確に量り、クロロホルム／メタノール混液(3：1)を加えて正確に50mLとし、標準溶液とする。これらの液につき、薄層クロマトグラフィー(薄層板に蛍光剤を含む)により試験を行う。試料溶液及び標準溶液25μLずつを薄層板にスポットし、展開後風乾した薄層板に紫外線(主波長254nm)を照射するとき、試料溶液から得た主スポット以外のスポットは、標準溶液から得たスポットより濃くない。
類縁物質の混入が許容される限度値はどれか。1つ選べ。
■選択肢

0.1%
0.2%
1.0%
2.0%
2.5%

第106回薬剤師国家試験　問94

薬学理論問題
物理｜問 106-094
日本薬局方において、ヒドロコルチゾンコハク酸エステルの定量法は以下のように規定されている(一部省略)。この定量法に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。
定量法：本品及びヒドロコルチゾンコハク酸エステル標準品を乾燥し、その[1. 約50 mgずつを精密に]量り、それぞれをメタノールに溶かし、正確に50mLとする。この液5mLずつを正確に量り、それぞれに内標準溶液5mLを正確に加えた後、メタノールを加えて50mLとし、試料溶液及び標準溶液とする。試料溶液及び標準溶液10μLにつき、次の条件で液体クロマトグラフィーにより試験を行い、内標準物質のピーク面積に対するヒドロコルチゾンコハク酸エステルのピーク面積の比QT及びQSを求める。
ヒドロコルチゾンコハク酸エステル(C25H34O8)の量(mg)= [ア]
MS：ヒドロコルチゾンコハク酸エステル標準品の秤取量(mg)
内標準溶液：パラオキシ安息香酸ブチルのメタノール溶液(1→2500)
試験条件
[2. 検出器：紫外吸光光度計(測定波長：254nm)]
カラム：内径4mm、長さ30cmのステンレス管に10μmの液体クロマトグラフィー用オクタデシルシリル化シリカゲルを充塡する。
カラム温度：25℃付近の一定温度
[3. 移動相：pH4.0の酢酸・酢酸ナトリウム緩衝液/アセトニトリル混液(3：2)]
流量：ヒドロコルチゾンコハク酸エステルの保持時間が約5分になるように調整する。
システム適合性：システムの性能：標準溶液10μLにつき、上記の条件で操作するとき、ヒドロコルチゾンコハク酸エステル、内標準物質の順に溶出し、その[イ]は9以上である。
システムの再現性：略
■選択肢

[1. 約50 mgずつを精密に]のように「約」を付けたものは、記載された量の±3％の範囲を意味する。
[ア]に入るのは、MS×QT／QSである。
[2. 検出器：紫外吸光光度計(測定波長：254nm)]の検出に用いる光源は、タングステンランプである。
[3. 移動相：pH4.0の酢酸・酢酸ナトリウム緩衝液/アセトニトリル混液(3：2)]の移動相中のアセトニトリルの割合を増やすと、ヒドロコルチゾンコハク酸エステルの保持時間は短くなる。
[イ]に入るのは、「理論段数」である。

第107回薬剤師国家試験　問97

薬学理論問題
物理｜問 107-097
日本薬局方に記載されているハロゲン化物の定性反応A～Ｄに関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。
定性反応
A｜本品の溶液に[ア]試液を加えるとき、淡黄色の沈殿を生じる。沈殿を分取し、この一部に希硝酸を加えても溶けない。また、他の一部にアンモニア水(28)を加えて振り混ぜた後、分離した液に希硝酸を加えて酸性にすると[イ. 白濁]する。
B｜本品の溶液に[ア]試液を加えるとき、[ウ. 沈殿]を生じる。この一部に希硝酸を、また、他の一部にアンモニア水(28)を追加してもいずれも沈殿は溶けない。
C｜本品の溶液に[ア]試液を加えるとき、白色の沈殿を生じる。沈殿を分取し、この一部に希硝酸を加えても溶けない。また、他の一部に[エ. 過量のアンモニア試液を加えるとき、溶ける。]
D｜本品の溶液に塩素試液を加えるとき、黄褐色を呈する。これを二分し、この一部にクロロホルムを追加して振り混ぜるとき、クロロホルム層は黄褐色～赤褐色を呈する。また、他の一部にフェノールを追加するとき、[オ. 白色の沈殿を生じる。]
■選択肢

アに入る化合物は、塩化銀である。
下線部イの白濁は臭化銀の生成による。
下線部ウの沈殿は黒紫色を呈する。
下線部エでは銀イオンが水酸化物イオンと錯イオンを形成する。
下線部オの白色の沈殿は2,4,6-トリブロモフェノールである。

第107回薬剤師国家試験　問97

薬学理論問題
物理｜問 108-097
純度試験に用いた液体クロマトグラフィー(LC)に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。
次の記述は、日本薬局方L-アラニン(C3H7NO2：89.09)の純度試験(一部要約)である。
純度試験｜試料溶液及び標準溶液20μLずつを正確にとり、次の条件で液体クロマトグラフィーにより試験を行う。試料溶液及び標準溶液から得たピーク高さから試料溶液1mLに含まれるアラニン以外のアミノ酸の質量を求め、その質量百分率を算出するとき、アラニン以外の各アミノ酸の量は0.1％以下である。
試験条件｜
検出器：可視吸光光度計(測定波長：570nm)｜
カラム：内径4.6mm、長さ8cmのステンレス管に3nmのポリスチレンにスルホン酸基を結合した液体クロマトグラフィー用強酸性イオン交換樹脂(Na型)を充塡する。｜～(中略)～
移動相：移動相AからＥの順に切り換える。
反応試薬：ニンヒドリンを含む溶液｜～(以下略)～
■選択肢

一般に、この検出器の光源にはタングステンランプが用いられる。
固定相は陰イオン交換体である。
移動相はAからＥの順に、pHが大きくなる。
このLCは、プレカラム誘導体化法である。
アラニンとプロリンは同じ呈色物質を生成する。

第108回薬剤師国家試験　問98

薬学理論問題
物理｜問 108-098
定量法に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。
次の記述は、日本薬局方L-アラニン(C3H7NO2：89.09)の定量法である。
定量法｜本品を乾燥し、その約90mgを精密に量り、ギ酸3mLに溶かし、酢酸(100)50mLを加え、0.1mol/L過塩素酸で滴定する(電位差滴定法)。同様の方法で空試験を行い、補正する。
0.1 mol/L 過塩素酸1mL=[ア]mg C3H7NO2
■選択肢

試料95.67mgを量り取った場合、「約90mg」を量り取ったことにならない。
L-アラニンはアセチル化された後、過塩素酸と反応する。
この電位差滴定法では、指示電極にガラス電極を用いる。
本試験より空試験の方が、0.1mol/L過塩素酸の滴加量は少ない。
[ア]に入る数値は4.455である。

第107回薬剤師国家試験　問98

薬学理論問題
物理｜問 107-098
日本薬局方塩化カルシウム水和物(CaCl2・2H2O：147.01)の定量法に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。
本品約0.4gを精密に量り、水に溶かし、正確に200mLとする。この液20mLを正確に量り、水40mL及び8mol/L[ア]2mLを加え、更にNN指示薬0.1 g を加えた後、直ちに[イ. 0.02mol/Lエチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム液]で滴定する。ただし、滴定の終点は液の赤紫色が青色に変わるときとする。
0.02 mol/L エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム液1mL=[ウ]mgCaCl2・2H2O
■選択肢

[ア]に入れるべき溶液は、「アンモニア・塩化アンモニウム緩衝液」である。
下線部[イ]の溶液は遮光のガラス瓶に保存する。
[ウ]に入れるべき数値は、2.220である。
Ca2+ とエチレンジアミン四酢酸との反応で生じたキレートの錯生成定数は、Ca2+ とNN指示薬との反応で生じたキレートの錯生成定数より大きい。
本定量法では、試料溶液中にMg2+が共存していても、塩化カルシウム水和物を定量することができる。

第109回薬剤師国家試験　問98

薬学理論問題
物理｜問 109-098
日本薬局方ヨードチンキの定量に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。
(1)ヨウ素　本品5mLを正確に量り、[ア. ヨウ化カリウム]0.5g、水20mL及び希塩酸1mLを加え、0.1mol/Lチオ硫酸ナトリウム液で滴定する(指示薬：[イ. デンプン試液]2mL)。
0.1 mol/L チオ硫酸ナトリウム液1mL=12.69mg
(2)ヨウ化カリウム　本品5mLを正確に量り、ヨウ素瓶に入れ、水20mL、塩酸50mL及びクロロホルム5mLを加えて室温に冷却し、[ウ. クロロホルム層の赤紫色]が消えるまで激しく振り混ぜながら、0.05mol/Lヨウ素酸カリウム液で滴定する。クロロホルム層の色が消えた後、5分間放置して再び着色するときは更に滴定を続ける。ここに得た0.05mol/Lヨウ素酸カリウム液の消費量amLと(1)の滴定に要した0.1mol/Lチオ硫酸ナトリウム液の消費量[エ. bmL]から次の式によってヨウ化カリウム(KI)の量(mg)を求める。
ヨウ化カリウム(KI)の量(mg)=16.60×[オ]
■選択肢

下線部[ア]の物質を加えるのは、ヨウ素とチオ硫酸ナトリウムの反応を促進させるためである。
下線部[イ]の溶液は滴定直前に被滴定液に添加する。
下線部[ウ]はヨウ素の色である。
本品5mLを量り、上記に従い、0.1mol/Lチオ硫酸ナトリウム液(ファクター1.000)で滴定したとき、下線部[エ]が23.60mLとすると、ヨウ素(I)の含量は6.0w/v％である。
空欄[オ]に入れるべき式は(a-b)である。ただし、(2)の反応は次のとおりである。
2I2+KIO3+6HCl→5ICl+KCl+3H2O
2KI +KIO3+6HCl→3ICl+3KCl+3H2O