酸と塩基の問題
で、 の塩酸 に、 の水酸化ナトリウム水溶液 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。
この問題で使うもの
- 中和後の混合溶液の pH(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(24 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
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
技能「中和後の混合溶液の pH」を使います。中和で と のどちらがどれだけ余るかを調べましょう。
ヒント 2
余ったイオンの濃度は(余ったイオンの物質量)÷(混合後の水溶液の体積)で求められます。
ヒント 3
は 、 は です。混合後の体積は です。
答えと解説
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解説を読む
強酸と強塩基を混ぜると、 の中和が起こり、多いほうのイオンが余ります。余ったイオンの物質量を混合後の体積で割れば、その濃度がわかります。
手順 1: と の物質量を求める
は 1 価の強酸なので、 の物質量は
は 1 価の強塩基なので、 の物質量は
手順 2: 余るイオンの物質量を求める
のほうが多いので、 が余ります。
手順 3: 混合後の体積で割って を求める
混合後の体積は なので
手順 4: pH を求める
よって pH は です。
別解
は mol、 は mol。H+ が過剰で、余りは mol。混合後の体積は なので 。。検算:中和で消費された mol を除いた残りが H+ で、水の電離による H+ は 程度で無視できる。