問6
濃度18.0 mol・L⁻¹の濃硫酸1.0 mLを水で希釈して希硫酸100 mLを調製した。濃硫酸と希硫酸に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
- (1)濃硫酸は、水より粘性が高い。
- (2)濃硫酸は、希釈時に発熱する。
- (3)希釈時には、水に濃硫酸を少量ずつ加える。
- (4)この希硫酸10 mLを中和するには、濃度0.18 mol・L⁻¹の水酸化ナトリウム溶液10 mLが必要である。
- (5)希硫酸の正確な硫酸濃度は、炭酸ナトリウム標準液を用いた標定により求められる。
正答 (4)
濃度 18.0 mol/L の濃硫酸 1.0 mL に含まれる硫酸は 18 mmol で、100 mL に薄めた希硫酸の濃度は 0.18 mol/L です。硫酸は2価の酸なので、この希硫酸 10 mL（硫酸 1.8 mmol）を中和するには、水酸化ナトリウムが 3.6 mmol 必要で、0.18 mol/L の水酸化ナトリウム溶液では 20 mL になります。「10 mL」とする選択肢4は誤りです。
濃硫酸は水より粘性が高く（選択肢1）、希釈時に発熱するので（選択肢2）、水に濃硫酸を少量ずつ加えます（選択肢3）。希硫酸の正確な濃度は、炭酸ナトリウム標準液で標定して求めます（選択肢5）。
この問題は、失点しても仕方がない問題です（初見）。
理由：いずれも初見の選択肢であり、問題のテーマとしても頻出テーマではないからです。
原理から解く：中和・酸化還元の量的関係（過去23回中1回出題）
この区分は、過去の全回の出題にもとづく目安です。
出題頻度
この科目の過去23回のうち、同じ内容が出題された回数です（同じ回に重複しても1回と数えます。頻度は、問われている論点（同じ事実のまとまり）の出題回数です）。
- (1)正しい記述初見：全23回中1回出題（出題確率4％）論点「濃硫酸は、水より粘性が高い。」
- (2)正しい記述初見：全23回中1回出題（出題確率4％）論点「濃硫酸は、希釈時に発熱する。」
- (3)正しい記述初見：全23回中1回出題（出題確率4％）論点「濃硫酸は、希釈時に発熱する。」
- (4)誤った記述正答（初見）：全23回中1回出題（出題確率4％）論点「この希硫酸10 mLを中和するには、濃度0.18 mol・L⁻¹の水酸化ナトリウム溶液10 mLが必要である（誤りの記述）」原理「中和・酸化還元の量的関係」：全23回中1回出題
- (5)正しい記述頻出のおとり：全23回中1回出題（出題確率4％）論点「希硫酸の正確な硫酸濃度は、炭酸ナトリウム標準液を用いた標定により求められる」原理「標定と一次標準物質」：全23回中8回出題
この問題のひっかけパターン：希硫酸の希釈・pH・中和（複合計算）
濃硫酸（18mol/L）を希釈してモル濃度を求め、硫酸は2価なので、H⁺の物質量を2倍にして、水酸化ナトリウムによる中和量を求める。
なぜ？
硫酸は2価の酸。中和は、H⁺とOH⁻の物質量が等しい点（5-5）。
出典：公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題（令和4年度 第1回・2022年8月実施）