化学分野の用語と知識の問題
うすい水酸化ナトリウム水溶液 をビーカーにとり、BTB 溶液を数滴加えた。そこへ、こまごめピペットでうすい塩酸を少しずつ加えながら、ガラス棒でよくかき混ぜた。塩酸を 加えたところで、水溶液の色は緑色になった。その後、さらに塩酸を加え、加えた塩酸の合計を にした。
加えた塩酸の合計が になったときのビーカー内の水溶液について述べた文として、あてはまるものを、次のア〜カからすべて選べ。
- ア BTB 溶液の色は黄色である。
- イ 赤色リトマス紙をつけると、青色に変わる。
- ウ フェノールフタレイン溶液を加えると、赤色になる。
- エ マグネシウムリボンを入れると、水素が発生する。
- オ 水溶液中に、ナトリウムイオンは存在しない。
- カ pH の値は 7 より小さい。
この問題で使うもの
- 酸・アルカリと中和・指示薬（説明と入口の問題）
- イオンと電離・電解質（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（3 技能）
読み込み中…
右端（太枠）がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
一覧で見る（前提が先）
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
BTB 溶液が緑色になったときの水溶液の性質を考え、そこからさらに塩酸を加えると水溶液の性質がどう変わるかを考えよう。
ヒント 2
中性になった後に塩酸を加えると、中和する相手の水酸化物イオンがないので水素イオンが残り、水溶液は酸性になる。また、中和で水になるのは と だけで、 と はイオンのまま残る。
ヒント 3
水溶液は酸性なので、アルカリ性のときの性質を述べたイとウはあてはまらない。オはイオンの残り方を考えると判断できる。残りのア・エ・カについて、酸性の水溶液の性質として正しいか確かめよう。
答えと解説
答えを見る
ア, エ, カ
どこでつまずきましたか？（選ぶと、戻る場所を案内します）
解説を読む
BTB 溶液は、酸性で黄色、中性で緑色、アルカリ性で青色を示す。はじめの水酸化ナトリウム水溶液はアルカリ性なので青色である。塩酸を加えると、塩酸の水素イオン と水酸化ナトリウム水溶液の水酸化物イオン が結びついて水ができる中和が起こる（）。塩酸 で緑色になったことから、このとき水溶液はちょうど中性になった。それよりも多く（合計 ）塩酸を加えると、中和する相手の がもうないので、加えた分の がそのまま残り、水溶液は酸性になる。
各選択肢について：
- ア 酸性なので BTB 溶液は黄色を示す。正しい。
- イ 赤色リトマス紙を青色に変えるのはアルカリ性の水溶液である。酸性の水溶液では赤色リトマス紙の色は変わらない（青色リトマス紙が赤色に変わる）。誤り。
- ウ フェノールフタレイン溶液はアルカリ性で赤色になり、酸性・中性では無色である。誤り。
- エ 酸性の水溶液（塩酸が残っている）にマグネシウムを入れると水素が発生する。正しい。
- オ ナトリウムイオン は中和で水にならず、塩化物イオン とともに水溶液中にイオンのまま残っている（塩化ナトリウムという塩の水溶液になっている）。したがって「存在しない」は誤り。
- カ pH は 7 が中性、7 より小さいと酸性、7 より大きいとアルカリ性である。酸性なので pH は 7 より小さい。正しい。
よって、あてはまるものはア、エ、カである。
別解
水酸化ナトリウム水溶液10 cm³に塩酸6 cm³を加えると、ちょうど中和して緑色（中性）になる。塩酸を合計10 cm³にすると、中和に必要な量より4 cm³多いので、塩酸が過剰で水溶液は酸性になる。このとき水溶液中にはNa⁺、Cl⁻、H⁺が存在する。
ア：酸性なのでBTB溶液は黄色。正しい。
イ：酸性の水溶液では赤色リトマス紙は変化しない（青色にはならない）。誤り。
ウ：フェノールフタレイン溶液は酸性では無色のままで、赤色にならない。誤り。
エ：酸性なのでマグネシウムリボンを入れると水素が発生する。正しい。
オ：NaClが電離したナトリウムイオンは水溶液中に存在する。誤り。
カ：酸性なのでpHは7より小さい。正しい。
よって、答えはア、エ、カ。