酸と塩基の問題

水酸化バリウム ${\text{Ba(OH)}}_2$ の固体 $0.171\text{g}$ を純水に溶かし、$25^{\circ }\text{C}$ で全体の体積を正確に $500\text{mL}$ にした。この水溶液の pH を小数第 $1$ 位まで求めよ。ただし、原子量は $\text{H}=1.0$、$\text{O}=16$、$\text{Ba}=137$ とし、$25^{\circ }\text{C}$ における水のイオン積を $K_{\text{w}}=1.0\times 10^{-14}(\text{mol/L}{)}^2$、${\log }_{10}2=0.30$ とする。また、水酸化バリウムは水溶液中で完全に電離し、空気中の二酸化炭素の影響は無視できるものとする。

$25^{\circ }\text{C}$ で、濃度 $5.0\times 10^{-2}\text{mol/L}$ の希硫酸 $100\text{mL}$ に、濃度 $0.20\text{mol/L}$ の水酸化ナトリウム水溶液を $x\text{mL}$ 加えたところ、混合後の水溶液の pH は $13.0$ になった。$x$ の値を有効数字 2 桁で求めよ。ただし、$25^{\circ }\text{C}$ における水のイオン積を $K_{\text{w}}=1.0\times 10^{-14}(\text{mol/L}{)}^2$ とし、硫酸は水溶液中で完全に 2 段階電離し、水酸化ナトリウムは完全に電離するものとする。また、混合後の水溶液の体積は混合前の 2 つの水溶液の体積の和に等しいものとする。

$25^{\circ }\text{C}$ で、濃度 $3.0\times 10^{-3}\text{mol/L}$ の塩酸 $1.0\text{mL}$ をとり、純水を加えて全体の体積を正確に $20\text{L}$ にした。この水溶液の pH を有効数字 2 桁で求めよ。

ただし、温度は $25^{\circ }\text{C}$ に保たれ、塩化水素は水溶液中で完全に電離するものとする。また、$25^{\circ }\text{C}$ における水のイオン積を $K_w=[{\text{H}}^{+}][{\text{OH}}^{-}]=1.0\times 10^{-14}(\text{mol/L}{)}^2$ とし、水の電離による ${\text{H}}^{+}$ も考慮すること。空気中の二酸化炭素の溶解は無視し、必要なら ${\log }_{10}2=0.30$ を用いよ。

$25^{\circ }\text{C}$ で、濃度 $0.10\text{mol/L}$ のアンモニア水 $40\text{mL}$ に、濃度 $0.10\text{mol/L}$ の塩酸を少しずつ加えて中和滴定を行った。アンモニアと塩化水素が過不足なく反応した点（中和点）の水溶液では、生じたアンモニウムイオン ${\text{NH}}_4^{+}$ のうち物質量で $0.010\%$ が水と反応（加水分解）していた。

この中和点における水溶液の pH を小数第 $1$ 位まで求めよ。ただし、${\log }_{10}2=0.30$ とし、塩化水素と塩化アンモニウムは水溶液中で完全に電離するものとする。また、混合後の水溶液の体積は混合前の体積の和に等しく、水の電離によって生じる ${\text{H}}^{+}$ は無視できるものとする。

$25^{\circ }\text{C}$ で、pH が $1.0$ の塩酸と、pH が $13.0$ の水酸化ナトリウム水溶液がある。この 2 つの水溶液を混合して、合計の体積がちょうど $100\text{mL}$ で pH が $2.0$ の水溶液をつくりたい。混合する塩酸の体積は何 $\text{mL}$ にすればよいか。有効数字 $2$ 桁で答えよ。

ただし、$25^{\circ }\text{C}$ における水のイオン積を $K_{\text{w}}=1.0\times 10^{-14}(\text{mol/L}{)}^2$ とし、塩化水素と水酸化ナトリウムは水溶液中で完全に電離するものとする。また、混合後の水溶液の体積は、混合前の 2 つの水溶液の体積の和に等しく、水の電離によって生じる ${\text{H}}^{+}$ は無視できるものとする。