化学平衡の問題

$25{}^{\circ }\text{C}$ で、$2.0\times 10^{-3}\text{mol/L}$ の硝酸銀 ${\text{AgNO}}_3$ 水溶液 $50\text{mL}$ と、$1.0\times 10^{-2}\text{mol/L}$ の塩化ナトリウム $\text{NaCl}$ 水溶液 $50\text{mL}$ を混合したところ、塩化銀 $\text{AgCl}$ の白色沈殿が生じた。十分に時間がたって溶解平衡に達したとき、水溶液中の銀イオンのモル濃度 $[{\text{Ag}}^{+}]$ は何 $\text{mol/L}$ か。有効数字 2 桁で求めよ。

ただし、$25{}^{\circ }\text{C}$ における $\text{AgCl}$ の溶解度積を $K_{\text{sp}}=1.8\times 10^{-10}(\text{mol/L}{)}^2$ とし、混合後の水溶液の体積は混合前の体積の和 $100\text{mL}$ に等しいとする。また、${\text{AgNO}}_3$ と $\text{NaCl}$ は水溶液中で完全に電離しているものとする。

塩化物イオン $\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}$ の濃度が $2.0\times 10^{-3}mol/L$ の水溶液に、硝酸銀 $\mathrm{AgN}{\mathrm{O}}_3$ の固体を少しずつ溶かしていく。銀イオン $\mathrm{A}{\mathrm{g}}^{+}$ の濃度が何 $mol/L$ をこえると、塩化銀 $\mathrm{AgCl}$ の沈殿が生じ始めるか。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、この温度での塩化銀の溶解度積は $K_{\text{sp}}=1.8\times 10^{-10}(mol/L{)}^2$ とし、硝酸銀を溶かしても水溶液の体積は変わらないものとする。

$25{}^{\circ }\text{C}$ で、$2.0\times 10^{-2}\text{mol/L}$ の塩化マグネシウム ${\text{MgCl}}_2$ 水溶液に、水酸化ナトリウムの固体を少しずつ加えて溶かしていく。水酸化マグネシウム ${\text{Mg(OH)}}_2$ の沈殿が生じ始めるときの水酸化物イオンのモル濃度 $[{\text{OH}}^{-}]$ は何 $\text{mol/L}$ か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、$25{}^{\circ }\text{C}$ における ${\text{Mg(OH)}}_2$ の溶解度積を $K_{\text{sp}}=1.8\times 10^{-11}(\text{mol/L}{)}^3$ とし、水酸化ナトリウムを加えることによる溶液の体積変化は無視できるものとする。また、${\text{MgCl}}_2$ は水中で完全に電離しているものとする。

$0.20mol/L$ の酢酸水溶液 $100\mathrm{mL}$ と、$0.10mol/L$ の酢酸ナトリウム水溶液 $100\mathrm{mL}$ を混合した。この混合水溶液の pH を小数第 1 位まで求めよ。ただし、この温度での酢酸の電離定数を $K_a=2.0\times 10^{-5}mol/L$ とし、酢酸ナトリウムは水中で完全に電離するものとする。また、混合溶液中で酢酸の電離はほとんど起こらないものとし、${\log }_{10}2=0.30$ とする。

$0.80mol/L$ の酢酸ナトリウム $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\mathrm{COONa}$ 水溶液がある。この水溶液の pH を小数第 1 位まで求めよ。ただし、この温度での酢酸の電離定数を $K_a=2.0\times 10^{-5}mol/L$、水のイオン積を $K_w=1.0\times 10^{-14}(mol/L{)}^2$ とし、酢酸ナトリウムは水中で完全に電離するものとする。また、加水分解する酢酸イオンの割合は 1 に比べて十分小さいものとし、${\log }_{10}2=0.30$ とする。