酸と塩基(知識)の問題
中和滴定の指示薬と滴定曲線について述べた次の文のうち、正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。ただし、水溶液の濃度はいずれも 程度とする。
- ア アンモニア水に塩酸を滴下して中和点を求めるとき、指示薬としてフェノールフタレインが適する。
- イ 酢酸水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を滴下して中和点を求めるとき、指示薬としてフェノールフタレインが適する。
- ウ メチルオレンジの変色域は酸性側にあり、変色域より pH が大きい水溶液中では赤色を示す。
- エ 塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を滴下して中和点を求めるとき、指示薬としてフェノールフタレインとメチルオレンジのどちらを用いてもよい。
- オ 酢酸水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を滴下したとき、中和点の水溶液は弱い酸性を示す。
この問題で使うもの
- 指示薬の変色域と滴定曲線(説明と入口の問題)
- 塩の水溶液の液性(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(9 技能)
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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
フェノールフタレインとメチルオレンジの変色域がそれぞれ酸性側・塩基性側のどちらにあるか、また中和点で生じる塩の水溶液が何性を示すかを思い出そう。
ヒント 2
指示薬は、中和点付近で pH が急に変化する範囲の中に変色域があるものを選ぶ。弱酸と強塩基の滴定では中和点は塩基性側、強酸と弱塩基の滴定では酸性側になる。
ヒント 3
アとオは、中和点で生じる塩の水溶液の性質から判断できる。ウは、メチルオレンジが酸性側と塩基性側でそれぞれ何色かを確かめよう。
答えと解説
答えを見る
イ, エ
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解説を読む
指示薬は、中和点付近で pH が急に変化する範囲(pH 飛躍)の中に変色域があるものを選ぶ。フェノールフタレインの変色域は塩基性側(無色→赤色)、メチルオレンジの変色域は酸性側(赤色→黄色)にある。
- ア 誤り。弱塩基のアンモニアを強酸の塩酸で滴定すると、中和点の水溶液(塩化アンモニウム水溶液)は弱い酸性を示し、pH 飛躍は酸性側にかたよる。塩基性側に変色域があるフェノールフタレインではなく、メチルオレンジが適する。
- イ 正しい。弱酸の酢酸を強塩基の水酸化ナトリウムで滴定すると、中和点の水溶液(酢酸ナトリウム水溶液)は弱い塩基性を示し、pH 飛躍は塩基性側にかたよる。塩基性側に変色域があるフェノールフタレインが適する。
- ウ 誤り。メチルオレンジの変色域が酸性側にあるのは正しいが、変色域より pH が大きい水溶液中では黄色を示す(赤色を示すのは変色域より pH が小さいとき)。
- エ 正しい。強酸と強塩基の滴定では、中和点付近の pH 飛躍が酸性側から塩基性側まで大きく広がり、両方の指示薬の変色域を含むので、どちらを用いてもよい。
- オ 誤り。イで述べたように、中和点の水溶液は酢酸ナトリウム水溶液で、酢酸イオンの加水分解によって弱い塩基性を示す。
よって、正しいものはイとエである。
別解
ア: アンモニア水と塩酸の中和点は塩化アンモニウム水溶液で弱酸性。変色域が酸性側のメチルオレンジが適し、フェノールフタレイン(塩基性側)は不適。誤り。
イ: 酢酸と水酸化ナトリウムの中和点は酢酸ナトリウム水溶液で弱塩基性。変色域が塩基性側のフェノールフタレインが適する。正しい。
ウ: メチルオレンジは変色域(pH 約3.1〜4.4)より pH が大きいと黄色、小さいと赤色。誤り。
エ: 強酸と強塩基の滴定では中和点付近で pH が大きく急変する(pH 約3〜11)ため、フェノールフタレインでもメチルオレンジでも使える。正しい。
オ: 中和点は酢酸ナトリウム水溶液で、酢酸イオンの加水分解により弱塩基性。誤り。
よって正しいのはイ、エ。