酸と塩基の問題

市販の食酢をホールピペットで $10.0\text{mL}$ とり、メスフラスコに入れて純水を加え、全体を正確に $100\text{mL}$ にした。このうすめた水溶液 $10.0\text{mL}$ をコニカルビーカーにとり、フェノールフタレインを指示薬として濃度 $0.100\text{mol/L}$ の水酸化ナトリウム水溶液で滴定したところ、中和点までに $7.20\text{mL}$ を要した。

もとの食酢中の酢酸 ${\text{CH}}_3\text{COOH}$ のモル濃度は何 $\text{mol/L}$ か。有効数字 $2$ 桁で答えよ。ただし、食酢中で水酸化ナトリウムと反応する酸は酢酸だけであるものとする。

濃度が正確にわからない水酸化ナトリウム水溶液を用いて、次の操作 1・2 を行った。

操作 1: シュウ酸二水和物 $(\text{COOH}{)}_2\cdot 2{\text{H}}_2\text{O}$ の結晶 $0.630\text{g}$ を純水に溶かし、メスフラスコを用いて全体を正確に $100\text{mL}$ にした。このシュウ酸水溶液 $10.0\text{mL}$ をホールピペットでとり、フェノールフタレインを指示薬として水酸化ナトリウム水溶液で滴定したところ、中和点までに $9.80\text{mL}$ を要した。

操作 2: 濃度未知の希硫酸 $10.0\text{mL}$ をホールピペットでとり、同じ水酸化ナトリウム水溶液で滴定したところ、中和点までに $11.76\text{mL}$ を要した。

この希硫酸のモル濃度は何 $\text{mol/L}$ か。有効数字 $2$ 桁で答えよ。ただし、原子量は $\text{H}=1.0$、$\text{C}=12$、$\text{O}=16$ とする。

水酸化ナトリウム $\mathrm{NaOH}$ と炭酸ナトリウム $\mathrm{N}{\mathrm{a}}_2\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3$ を含む水溶液がある。この水溶液全量にフェノールフタレインを加え、$0.10mol/L$ の塩酸で滴定したところ、$18.0\mathrm{mL}$ 加えたところで赤色が消えた。続けてメチルオレンジを加えて滴定を続けたところ、さらに $6.0\mathrm{mL}$ 加えたところで黄色が赤色に変わった。

フェノールフタレインの変色までには
$$\mathrm{NaOH}+\mathrm{HCl}\to \mathrm{NaCl}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$$
$$\mathrm{N}{\mathrm{a}}_2\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3+\mathrm{HCl}\to \mathrm{NaHC}{\mathrm{O}}_3+\mathrm{NaCl}$$
の反応がすべて終わり、その後メチルオレンジの変色までに
$$\mathrm{NaHC}{\mathrm{O}}_3+\mathrm{HCl}\to \mathrm{NaCl}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$$
の反応がすべて終わるものとする。

はじめの水溶液に含まれていた水酸化ナトリウムの物質量は何 $\mathrm{mol}$ か。有効数字 2 桁で求めよ。

$0.050mol/L$ の硫酸 ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$ 水溶液 $24\mathrm{mL}$ をちょうど中和するのに必要な $0.12mol/L$ の水酸化ナトリウム $\mathrm{NaOH}$ 水溶液の体積は何 $\mathrm{mL}$ か。整数で求めよ。

濃度が正確にわからない水酸化ナトリウム水溶液を使って、食酢に含まれる酢酸の濃度を調べる実験を行った。

実験 1: シュウ酸二水和物 $(\text{COOH}{)}_2\cdot 2{\text{H}}_2\text{O}$ の結晶 $0.630\text{g}$ を純水に溶かし、メスフラスコで全体を正確に $100\text{mL}$ にした。この水溶液 $10.0\text{mL}$ をホールピペットでとり、フェノールフタレインを指示薬として水酸化ナトリウム水溶液で滴定したところ、終点までに $10.0\text{mL}$ を要した。

実験 2: 食酢を純水で正確に 10 倍にうすめた。このうすめた水溶液 $10.0\text{mL}$ をホールピペットでとり、フェノールフタレインを指示薬として実験 1 と同じ水酸化ナトリウム水溶液で滴定したところ、終点までに $7.50\text{mL}$ を要した。

うすめる前の食酢中の酢酸 ${\text{CH}}_3\text{COOH}$ のモル濃度は何 mol/L か。有効数字 3 桁で求めよ。ただし、原子量は $\text{H}=1.0$, $\text{C}=12$, $\text{O}=16$ とし、食酢に含まれる酸は酢酸だけとする。