酸と塩基の問題

$25^{\circ }\mathrm{C}$ において、モル濃度 $5.0\times 10^{-3}mol/L$ の硫酸 ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$ 水溶液がある。硫酸は強酸であり、この水溶液中で 2 段階とも完全に電離しているものとする。この水溶液の水素イオン濃度 $[{\mathrm{H}}^{+}]$ は何 $mol/L$ か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、水の電離によって生じる ${\mathrm{H}}^{+}$ は無視できるものとする。

$25^{\circ }\mathrm{C}$ で、濃度 $1.5\times 10^{-7}mol/L$ の塩酸がある。塩化水素 $\mathrm{HCl}$ は水中で完全に電離するものとし、水の電離によって生じる ${\mathrm{H}}^{+}$ も考える。$25^{\circ }\mathrm{C}$ における水のイオン積を $K_w=[{\mathrm{H}}^{+}][\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]=1.0\times 10^{-14}(mol/L{)}^2$、${\log }_{10}2=0.30$ とする。

この塩酸の pH を小数第 1 位まで求めよ。

$25{}^{\circ }\mathrm{C}$ で、$1.0\times 10^{-3}mol/L$ の硝酸 $\mathrm{HN}{\mathrm{O}}_3$ 水溶液の pH を求めよ。ただし、硝酸は水溶液中で完全に電離するものとし、答えは整数で答えよ。

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。