問11
濃度 2.00 × 10⁻² mol･L⁻¹の塩酸 10.0 mL と濃度 1.00×10⁻² mol･L⁻¹の水酸化ナトリウム水溶液 10.0 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)3.0 × 10⁻³ mol･L⁻¹
- (4)4.0 × 10⁻³ mol･L⁻¹
- (5)5.0 × 10⁻³ mol･L⁻¹
正答 (5)
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 ＝ 2.00 × 10⁻² × 0.0100 ＝ 2.00 × 10⁻⁴ mol
NaOH ＝ 1.00 × 10⁻² × 0.0100 ＝ 1.00 × 10⁻⁴ mol
余る H⁺ ＝ 1.00 × 10⁻⁴ mol、溶液は 20.0 mL なので、[H⁺] ＝ 1.00 × 10⁻⁴ ÷ 0.0200 ＝ 5.0 × 10⁻³ mol/L
よって（5）が正しい値です。混合後の体積（20.0 mL）で割ることを忘れないようにしましょう。
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5年度 第2回・2024年2月実施）