酸と塩基（知識）の問題

水の電離・pH・身のまわりの物質の液性に関する記述のうち、正しいものはどれか。あてはまるものを、次のア〜オからすべて選べ。ただし、温度はすべて $25^{\circ }\mathrm{C}$ とする。

• ア　純水では、水素イオン濃度 $[{\mathrm{H}}^{+}]$ と水酸化物イオン濃度 $[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$ は等しい。
• イ　pH $3$ の水溶液の $[{\mathrm{H}}^{+}]$ は、pH $5$ の水溶液の $[{\mathrm{H}}^{+}]$ の $2$ 倍である。
• ウ　食酢は酸性を示す。
• エ　セッケン水は酸性を示す。
• オ　酸性の水溶液中には、$\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ はまったく存在しない。

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下の表のア〜カのうちから 1 つ選べ。ただし、温度は $25{}^{\circ }\mathrm{C}$ とする。

水溶液中では、水がわずかに電離して ${\mathrm{H}}^{+}$ と $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ が生じており、水素イオン濃度 $[{\mathrm{H}}^{+}]$ と水酸化物イオン濃度 $[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$ の積は一定に保たれている。レモン果汁は pH が $7$ より小さい酸性の液体であり、その中の $[{\mathrm{H}}^{+}]$ と $[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$ の関係は（ a ）である。また、セッケン水は塩基性を示す液体なので、セッケン水に BTB（ブロモチモールブルー）溶液を加えると（ b ）色を示す。

水の電離と水溶液の pH、身のまわりの物質の液性について述べた次の記述のうち、正しいものを、次のア〜カから 3 つ選べ。ただし、特に断りのない限り温度は $25{}^{\circ }\mathrm{C}$ とし、水の電離 ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\rightleftarrows {\mathrm{H}}^{+}+\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ は吸熱反応であるものとする。また、水溶液が中性であるとは $[{\mathrm{H}}^{+}]=[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$ が成り立つこと、酸性であるとは $[{\mathrm{H}}^{+}]>[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$、塩基性であるとは $[{\mathrm{H}}^{+}]<[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$ が成り立つこととする。

• ア　純水の温度を $25{}^{\circ }\mathrm{C}$ から上げると、水のイオン積 $K_{\mathrm{w}}$ は大きくなるが、純水では $[{\mathrm{H}}^{+}]=[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$ のままである。
• イ　$60{}^{\circ }\mathrm{C}$ の純水の pH は、$7$ より大きい。
• ウ　塩酸を純水で何倍にうすめていっても、pH は $7$ に近づくだけで、$7$ を超えて塩基性になることはない。
• エ　濃度がともに $0.1mol/L$ の酢酸水溶液と塩酸では、塩酸のほうが pH が小さい。
• オ　$25{}^{\circ }\mathrm{C}$ の水溶液中の水素イオン濃度 $[{\mathrm{H}}^{+}]$ が大きくなると、水酸化物イオン濃度 $[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$ も大きくなる。
• カ　セッケン水は、酸性を示す。

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 $0.1mol/L$ 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。

純粋な水はごくわずかに電離して、${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\rightleftarrows {\mathrm{H}}^{+}+\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ の平衡が成り立っている。純水だけでなく、酸や塩基の水溶液でも、温度が一定であれば、水素イオン濃度 $[{\mathrm{H}}^{+}]$ と水酸化物イオン濃度 $[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$ の積
$$K_{\mathrm{w}}=[{\mathrm{H}}^{+}][\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$$
は一定の値をとり、$25{}^{\circ }\mathrm{C}$ では $1.0\times 10^{-14}(mol/L{)}^2$ である。このため、例えば酸性の食酢では $[{\mathrm{H}}^{+}]$ が大きい分だけ $[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$ が小さく、塩基性のセッケン水では $[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$ が大きい分だけ $[{\mathrm{H}}^{+}]$ が小さい。

この一定の値 $K_{\mathrm{w}}$ を何というか。