酸と塩基の問題

$25{}^{\circ }\mathrm{C}$ で、$0.010mol/L$ の水酸化バリウム $\mathrm{Ba}(\mathrm{OH}{)}_2$ 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、水酸化バリウムは水溶液中で完全に電離するものとし、$25{}^{\circ }\mathrm{C}$ における水のイオン積を $K_w=[{\mathrm{H}}^{+}][\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]=1.0\times 10^{-14}(mol/L{)}^2$ とする。

$25^{\circ }\mathrm{C}$ 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。

$25^{\circ }\text{C}$ で、濃度 $0.050\text{mol/L}$ の希硫酸 $20\text{mL}$ に、濃度 $0.10\text{mol/L}$ の水酸化ナトリウム水溶液 $30\text{mL}$ を加えてよく混ぜた。さらに純水を加えて、全体の体積を正確に $200\text{mL}$ にした。この水溶液の pH を小数第 $1$ 位まで求めよ。

ただし、$25^{\circ }\text{C}$ における水のイオン積を $K_{\text{w}}=1.0\times 10^{-14}(\text{mol/L}{)}^2$、${\log }_{10}2=0.30$ とし、硫酸は $2$ 段階とも完全に電離し、水酸化ナトリウムも完全に電離するものとする。また、水の電離によって生じる ${\text{OH}}^{-}$ は無視できるものとする。

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。

$25^{\circ }\mathrm{C}$ で、$0.10mol/L$ の塩酸 $55\mathrm{mL}$ に、$0.10mol/L$ の水酸化ナトリウム水溶液 $45\mathrm{mL}$ を加えてよく混ぜた。塩化水素と水酸化ナトリウムは水中で完全に電離し、混合後の水溶液の体積は混合前の体積の和に等しいものとする。

混合後の水溶液の pH を求めよ。