化学変化とイオンの問題

イオンの数を、モデルとして小さな数で考える。

うすい水酸化バリウム水溶液 $20{\text{cm}}^3$ をビーカーにとり、BTB 溶液を数滴加えた。この水溶液の中には、バリウムイオン $\mathrm{B}{\mathrm{a}}^{2+}$ が $30$ 個、水酸化物イオン $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ が $60$ 個あるものとする。

また、うすい硫酸 $1{\text{cm}}^3$ の中には、水素イオン ${\mathrm{H}}^{+}$ が $6$ 個、硫酸イオン $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4^{2-}$ が $3$ 個あるものとする。

このビーカーに、うすい硫酸を少しずつ加えていくと、白い沈殿（硫酸バリウム）ができた。うすい硫酸をある体積まで加えたとき、水溶液の色は黄色で、水溶液中にあるイオンの数の合計は $45$ 個であった。

このとき加えたうすい硫酸は何 ${\text{cm}}^3$ ですか。

ただし、${\mathrm{H}}^{+}$ と $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ は $1$ 個ずつ結びついて水になり、$\mathrm{B}{\mathrm{a}}^{2+}$ と $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4^{2-}$ は $1$ 個ずつ結びついて硫酸バリウムになるものとします。硫酸バリウムは水にとけずにすべて沈殿し、イオンとしては数えないものとします。また、BTB 溶液にふくまれるイオンや、水の電離は考えないものとします。

イオンの数を、モデルとして小さな数で考える。うすい塩酸 $10{\text{cm}}^3$ の中には水素イオンが $40$ 個、塩化物イオンが $40$ 個あるものとする。また、うすい水酸化ナトリウム水溶液 $1{\text{cm}}^3$ の中には、ナトリウムイオンが $5$ 個、水酸化物イオンが $5$ 個あるものとする。

この塩酸 $10{\text{cm}}^3$ に、この水酸化ナトリウム水溶液を $6{\text{cm}}^3$ 加えてよくかき混ぜた。このとき、混ぜたあとの水溶液中に残っている水素イオンは何個ですか。

ただし、塩化水素と水酸化ナトリウムは水溶液中ですべて電離しているものとする。

うすい水酸化バリウム水溶液 $30{\text{cm}}^3$ をビーカーにとり、うすい硫酸を少しずつ加えていくと、白い沈殿ができた。

イオンの数をモデルで考える。はじめのビーカーの水酸化バリウム水溶液 $30{\text{cm}}^3$ には、バリウムイオン ${\text{Ba}}^{2+}$ が $300$ 個、水酸化物イオン ${\text{OH}}^{-}$ が $600$ 個ふくまれている。また、加えるうすい硫酸 $1{\text{cm}}^3$ には、水素イオン ${\text{H}}^{+}$ が $40$ 個、硫酸イオン ${\text{SO}}_4^{2-}$ が $20$ 個ふくまれている。

水素イオンと水酸化物イオンは $1$ 個ずつ結びついて水になり、バリウムイオンと硫酸イオンは $1$ 個ずつ結びついて硫酸バリウムの沈殿になるものとする。できた水は電離せず、硫酸バリウムは水にとけずイオンにならないものとする。

うすい硫酸を $10{\text{cm}}^3$ 加えたとき、ビーカーの水溶液中にあるイオンの数の合計は何個ですか。

うすい水酸化ナトリウム水溶液 B $20{\text{cm}}^3$ をビーカーにとり、BTB 溶液を数滴加えた。ここにうすい塩酸 A を少しずつ加えていくと、A を $16{\text{cm}}^3$ 加えたところで水溶液の色が緑色になり、ちょうど中和した。

はじめのビーカーの中の B $20{\text{cm}}^3$ にふくまれる水酸化物イオンの数を $400$ 個として考える。塩酸 A の濃度はどの部分でも同じで、水酸化ナトリウムと塩化水素は水溶液中ですべて電離しているものとする。また、中和で生じた水は電離しないものとし、加えた塩酸はすべて反応に使われるか、イオンのまま水溶液中に残るものとする。

ビーカーに塩酸 A を合計 $24{\text{cm}}^3$ 加えたとき、ビーカーの水溶液中にあるイオンの数の合計は何個ですか。

うすい塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中のイオンを、モデルで考えます。うすい塩酸 $10\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$ の中には水素イオン ${\mathrm{H}}^{+}$ が $20$ 個と塩化物イオン $\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}$ が $20$ 個ふくまれ、水酸化ナトリウム水溶液 $10\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$ の中にはナトリウムイオン $\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}$ が $15$ 個と水酸化物イオン $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ が $15$ 個ふくまれているとします。

このうすい塩酸 $10\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$ に、水酸化ナトリウム水溶液 $10\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$ を加えてよく混ぜました。混ぜたあとの水溶液にふくまれるイオンの数の合計は何個ですか。ただし、塩酸中の塩化水素と水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化ナトリウムはすべて電離しており、中和によってできた水はイオンに分かれないものとします。