中和反応と塩・中和滴定 ── 問題
基礎
- 0.05 mol/L の塩酸 40 mL を過不足なく中和するのに必要な 0.1 mol/L の水酸化ナトリウム水溶液は何 mL ですか。
- 次の塩の水溶液の液性はどれですか。 炭酸水素ナトリウム NaHCO₃ （ア 酸性 イ 塩基性 ウ 中性）
- 中和の量的関係について正しいものはどれですか。 （ア H⁺ と OH⁻ の物質量が等しい イ 酸と塩基の質量が等しいときに中和する ウ 強い酸ほど、少ない量で中和できる エ 酸と塩基の体積が等しいときに中和する）
- 中和滴定で、水でぬれたまま使ってよい器具はどれですか。 （ア ビュレットのみ イ ホールピペットとビュレット ウ ホールピペットのみ エ コニカルビーカーとメスフラスコ）
標準
- 0.1 mol/L の硫酸 20 mL を過不足なく中和するのに必要な 0.25 mol/L の水酸化ナトリウム水溶液は何 mL ですか。
- 濃度のわからない酢酸水溶液 25 mL を中和するのに、0.5 mol/L の水酸化ナトリウム水溶液が 5 mL 必要であった。酢酸水溶液のモル濃度は何 mol/L ですか。
- 0.05 mol/L の水酸化カルシウム水溶液 25 mL を過不足なく中和するのに必要な 0.1 mol/L の塩酸は何 mL ですか。
- 次の中和滴定で使う指示薬の選び方として正しいものはどれですか。 硫酸を水酸化カリウム水溶液で滴定 （ア 指示薬では判定できない イ フェノールフタレインとメチルオレンジのどちらも使える ウ メチルオレンジだけが使える（フェノールフタレインは不可） エ フェノールフタレインだけが使える（メチルオレンジは不可））
- 次の酸と塩基の中和で生じる塩はどれですか。 塩酸 HCl と アンモニア NH₃ （ア NHCl イ NH₄Cl ウ NH₃Cl）
- 0.10 mol/L の酢酸と 0.10 mol/L の塩酸をそれぞれ 10 mL ずつとり、0.10 mol/L の NaOH 水溶液で中和した。必要な NaOH の体積について正しいものはどれですか。 （ア どちらも 10 mL イ 塩酸のほうが多い ウ 酢酸のほうが多い エ 酢酸は中和できない）
- 酢酸を水酸化ナトリウム水溶液で滴定するときの中和点の液性と、その理由として正しいものはどれですか。 （ア 塩基性。CH₃COO⁻ が加水分解するから イ 酸性。酢酸が反応せずに残っているから ウ 中性。中和点ではいつも中性になるから エ 酸性。生じた Na⁺ が水を酸性にするから）
- 図は、ある酸の水溶液 10 mL に 0.10 mol/L の水酸化ナトリウム水溶液を滴下したときの滴定曲線です。この酸として適切なものはどれですか。 （ア 水酸化ナトリウム水溶液（強塩基） イ アンモニア水（弱塩基） ウ 塩酸（強酸） エ 酢酸（弱酸））
- 図は、ある酸の水溶液 10 mL に 0.10 mol/L の水酸化ナトリウム水溶液を滴下したときの滴定曲線です。この滴定に用いる指示薬として適切なものはどれですか。 （ア フェノールフタレインとメチルオレンジのどちらも使える イ BTB 溶液だけが使える ウ メチルオレンジだけが使える（フェノールフタレインは不可） エ フェノールフタレインだけが使える（メチルオレンジは不可））
- 図は、濃度不明の塩酸 10 mL に 0.10 mol/L の水酸化ナトリウム水溶液を滴下したときの滴定曲線です。中和点の滴下量をグラフから読み取り、塩酸のモル濃度を求めなさい。
発展
- 水酸化ナトリウム 2 g を水に溶かした水溶液を過不足なく中和するのに必要な 0.1 mol/L の塩酸は何 mL ですか。NaOH ＝ 40 とする。
- 酢酸ナトリウム水溶液に塩酸を加えたときに起こる反応はどれですか。 （ア CH₃COONa ＋ HCl → CH₃COOCl ＋ NaH イ CH₃COONa ＋ HCl → CH₃COO⁻ ＋ H₂ ＋ NaCl ウ CH₃COONa ＋ HCl → NaCl ＋ CH₃COOH（弱酸の遊離） エ 反応しない）
- 滴定曲線について正しいものはどれですか。 （ア 中和点の pH は常に 7 イ 中和点付近で pH が急激に変化する ウ 弱酸と弱塩基の滴定では pH の急変化が最も大きい エ pH は滴下量に比例して一定の割合で変化する）
- NaHSO₄ と NaHCO₃ について正しいものはどれですか。 （ア どちらも酸性塩だが、NaHCO₃ の水溶液は塩基性 イ どちらも塩基性塩 ウ NaHSO₄ は塩基性塩で、NaHCO₃ は酸性塩 エ どちらも酸性塩で、水溶液はどちらも酸性）
- 市販の食酢 10 mL をホールピペットでとり、メスフラスコで水を加えて 100 mL にした。この薄めた液 10 mL を 0.2 mol/L の水酸化ナトリウム水溶液で滴定すると、3 mL で中和した。もとの食酢中の酢酸のモル濃度は何 mol/L ですか。
- 中和滴定で、ビュレットの先端に気泡が入ったまま滴下を始め、滴下の途中で気泡が抜けた。この滴定の結果から求めた酸の濃度は、正しい値と比べてどうなりますか。 （ア 正しい値より大きくなる イ 正しい値より小さくなる ウ 気泡の量によらず 0 になる エ 正しい値と変わらない）
中和反応と塩・中和滴定 ── 解答
基礎
- 20 a c V ＝ b c′ V′：1 × 0.05 × 40 ＝ 1 × 0.1 × V′ → V′ ＝ 20 mL。
- イ 塩基性 強酸＋強塩基の塩は中性、強酸＋弱塩基（NH₃）の塩は酸性、弱酸（酢酸・炭酸）＋強塩基の塩は塩基性。NaHSO₄ は H⁺ を出すので酸性。答え：塩基性。
- ア H⁺ と OH⁻ の物質量が等しい 酸が出す H⁺ の物質量 ＝ 塩基が出す OH⁻ の物質量（価数 × 濃度 × 体積が等しい）。酸・塩基の強弱は関係しない。弱酸も中和では最終的にすべての H⁺ が反応する。
- エ コニカルビーカーとメスフラスコ ホールピペット・ビュレットは中の溶液の濃度が変わると量に影響するので共洗い。コニカルビーカーは溶質の量が変わらないので水がついていてもよい。
標準
- 16 硫酸は 2 価：2 × 0.1 × 20 ＝ 1 × 0.25 × V′ → V′ ＝ 16 mL。
- 0.1 弱酸でも中和の量は価数で決まる：1 × c × 25 ＝ 1 × 0.5 × 5 → c ＝ 0.1 mol/L。
- 25 Ca(OH)₂ は 2 価の塩基：1 × 0.1 × V′ ＝ 2 × 0.05 × 25 → V′ ＝ 25 mL。
- イ フェノールフタレインとメチルオレンジのどちらも使える 中和点の pH が変色域に入る指示薬を使う。強酸＋強塩基（中和点 7、ジャンプ大）はどちらも可。弱酸＋強塩基（中和点は塩基性）はフェノールフタレイン。強酸＋弱塩基（中和点は酸性）はメチルオレンジ。答え：フェノールフタレインとメチルオレンジのどちらも使える。
- イ NH₄Cl 酸の陰イオンと塩基の陽イオンを、電荷がつり合う比で組み合わせる。答え：NH₄Cl。
- ア どちらも 10 mL どちらも 1 価で同じ濃度・体積なので、必要な OH⁻ の mol は同じ。
- ア 塩基性。CH₃COO⁻ が加水分解するから 生じた CH₃COONa の CH₃COO⁻ が水から H⁺ を受け取り、OH⁻ が残る。弱酸＋強塩基の塩は加水分解して塩基性。指示薬はフェノールフタレイン。
- エ 酢酸（弱酸） 滴下前の pH が 1 付近で中和点が pH 7 なら強酸、滴下前の pH が 3 付近で中和点が塩基性側（pH 8〜9）なら弱酸（塩の加水分解）。酢酸（弱酸）。
- ア フェノールフタレインとメチルオレンジのどちらも使える 指示薬の変色域が pH の急変域に入っていればよい。強酸＋強塩基は急変域が pH 3〜11 と広いのでどちらも可。弱酸＋強塩基は急変域が塩基性側なので変色域 8.3〜10.0 のフェノールフタレインだけ。フェノールフタレインとメチルオレンジのどちらも使える。
- 0.25 グラフの pH が急に変わる滴下量 25 mL が中和点。HCl と NaOH は 1 : 1 なので c × 10 = 0.10 × 25、c = 0.25 mol/L。
発展
- 500 NaOH ＝ 2 ÷ 40 ＝ 5/100 mol（1 価）。HCl も同じ mol 必要：0.1 × V ＝ その mol → V ＝ 500 mL。
- ウ CH₃COONa ＋ HCl → NaCl ＋ CH₃COOH（弱酸の遊離） 強酸を加えると弱酸の塩から弱酸が遊離する。
- イ 中和点付近で pH が急激に変化する pH ジャンプの幅は強酸＋強塩基が最大（約 3〜11）。弱酸＋弱塩基はジャンプがほぼなく指示薬で判定できない。
- ア どちらも酸性塩だが、NaHCO₃ の水溶液は塩基性 分類（H が残る → 酸性塩）と液性は別。水溶液は NaHSO₄ が酸性、NaHCO₃ が塩基性。HSO₄⁻ は H⁺ を出すが、HCO₃⁻ は弱酸の陰イオンとして加水分解し塩基性。
- 0.6 薄めた液の濃度 ＝ 0.2 × 3 ÷ 10 ＝ 0.06 mol/L。10 倍に薄めていたので、もとの食酢は 0.6 mol/L。
- ア 正しい値より大きくなる 気泡が抜けた分だけ目盛りが下がるので、読み取った滴下量は実際に加えた量より大きくなる。滴下量が大きく出るので、求めた濃度も大きくなる。
受験のしらべ ／ https://juken-shirabe.com/daigaku/science/cb-08/test/ ／ 問題は毎回の表示で数が変わります。印刷したものはその一例です。
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