問11
濃度 1.0 × 10⁻² mol･L⁻¹ の塩酸 20 mL と濃度 1.0 × 10⁻² mol･L⁻¹ の水酸化ナトリウム水溶液 5.0 mL とを混合した溶液の水素イオン濃度として、正しい値は次のうちどれか。
- (1)1.0 × 10⁻³ mol･L⁻¹
- (2)2.0 × 10⁻³ mol･L⁻¹
- (3)4.0 × 10⁻³ mol･L⁻¹
- (4)6.0 × 10⁻³ mol･L⁻¹
- (5)8.0 × 10⁻³ mol･L⁻¹
正答 (4)
混合した酸と塩基の物質量を比べ、余った分の濃度を求めます。
HCl ＝ 1.0 × 10⁻² × 0.020 ＝ 2.0 × 10⁻⁴ mol、NaOH ＝ 1.0 × 10⁻² × 0.0050 ＝ 0.5 × 10⁻⁴ mol
余る H⁺ ＝ 1.5 × 10⁻⁴ mol、溶液は 25 mL なので、[H⁺] ＝ 1.5 × 10⁻⁴ ÷ 0.025 ＝ 6.0 × 10⁻³ mol/L
よって（4）が正しい値です。
この問題で狙われた罠：中和反応の量的関係（計算）
酸の物質量（価数×濃度×体積）＝塩基の物質量。混合後は、余った分を全体積で割る。
出典：公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題（令和元年度 第2回・2020年2月実施）