化学平衡の問題

$25{}^{\circ }\text{C}$ で、$0.20\text{mol/L}$ のアンモニア ${\text{NH}}_3$ 水 $100\text{mL}$ と、$0.10\text{mol/L}$ の塩化アンモニウム ${\text{NH}}_4\text{Cl}$ 水溶液 $100\text{mL}$ を混合した。この混合水溶液の pH を小数第 1 位まで求めよ。

ただし、$25{}^{\circ }\text{C}$ におけるアンモニアの電離定数を $K_b=2.0\times 10^{-5}\text{mol/L}$、水のイオン積を $K_w=1.0\times 10^{-14}(\text{mol/L}{)}^2$ とし、${\log }_{10}2=0.30$ とする。塩化アンモニウムは水中で完全に電離し、アンモニアの電離とアンモニウムイオンの加水分解はともにわずかで、それによる ${\text{NH}}_3$ と ${\text{NH}}_4^{+}$ の物質量の変化は無視してよい。また、混合による体積の変化はないものとする。

$25{}^{\circ }\text{C}$ で、$0.40\text{mol/L}$ のアンモニア水 $50\text{mL}$ に純水を加えて全体を $100\text{mL}$ にした。この水溶液の pH を小数第 1 位まで求めよ。

ただし、$25{}^{\circ }\text{C}$ におけるアンモニアの電離定数を $K_{\text{b}}=2.0\times 10^{-5}\text{mol/L}$、水のイオン積を $K_{\text{w}}=1.0\times 10^{-14}(\text{mol/L}{)}^2$ とし、${\log }_{10}2=0.30$ とする。アンモニアの電離度は $1$ に比べて十分小さいものとし、水の電離による ${\text{OH}}^{-}$ は無視する。

$25{}^{\circ }\text{C}$ で、濃度 $0.20\text{mol/L}$ の酢酸ナトリウム ${\text{CH}}_3\text{COONa}$ 水溶液がある。この水溶液の pH を小数第 1 位まで求めよ。

ただし、$25{}^{\circ }\text{C}$ における酢酸の電離定数を $K_a=2.0\times 10^{-5}\text{mol/L}$、水のイオン積を $K_w=1.0\times 10^{-14}(\text{mol/L}{)}^2$ とする。酢酸ナトリウムは水中で完全に電離し、酢酸イオンの加水分解はわずかで、加水分解する酢酸イオンの割合は 1 に比べて十分小さいものとする。また、水の電離による水酸化物イオンは無視してよい。

$25{}^{\circ }\text{C}$ で、酢酸ナトリウム ${\text{CH}}_3\text{COONa}$ を水に溶かして $0.20\text{mol/L}$ の水溶液をつくった。この水溶液の pH を小数第 1 位まで求めよ。

ただし、$25{}^{\circ }\text{C}$ における酢酸の電離定数を $K_a=2.0\times 10^{-5}\text{mol/L}$、水のイオン積を $K_w=1.0\times 10^{-14}(\text{mol/L}{)}^2$ とする。酢酸ナトリウムは水中で完全に電離し、加水分解する酢酸イオンの割合は $1$ に比べて十分小さいものとする。また、水の電離による水酸化物イオンは無視してよい。

$25{}^{\circ }\text{C}$ で、$0.20\text{mol/L}$ の酢酸 ${\text{CH}}_3\text{COOH}$ 水溶液 $500\text{mL}$ に水酸化ナトリウム $\text{NaOH}$ の固体を少しずつ加えて溶かしたところ、水溶液の pH は $5.0$ になった。続いて、この水溶液に塩化水素 $\text{HCl}$ の気体を吹き込んで完全に溶かし、pH を $4.7$ にした。吹き込んだ $\text{HCl}$ の物質量は何 $\text{mol}$ か。有効数字 2 桁で求めよ。

ただし、$25{}^{\circ }\text{C}$ における酢酸の電離定数を $K_a=2.0\times 10^{-5}\text{mol/L}$、${\log }_{10}2=0.30$ とする。$\text{NaOH}$ や $\text{HCl}$ を溶かしたことによる水溶液の体積変化は無視できるものとし、加えた $\text{NaOH}$ と $\text{HCl}$ はそれぞれ酢酸・酢酸イオンと完全に反応するものとする。また、この水溶液中では、酢酸の電離および酢酸イオンの加水分解によるそれぞれの濃度の変化は無視できるものとする。