問11
濃度 1.0 × 10⁻² mol･L⁻¹の塩酸 10 mL と濃度 3.0×10⁻² mol･L⁻¹の水酸化ナトリウム水溶液10 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。ただし、水のイオン積は 1.0×10⁻¹⁴ mol²･L⁻²とする。
- (1)1.0 × 10⁻⁵ mol･L⁻¹
- (2)1.0 × 10⁻⁷ mol･L⁻¹
- (3)1.0 × 10⁻⁹ mol･L⁻¹
- (4)1.0 × 10⁻¹² mol･L⁻¹
- (5)1.0 × 10⁻¹⁶ 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 mol/L × 0.010 L ＝ 1.0 × 10⁻⁴ mol
NaOH ＝ 3.0 × 10⁻² mol/L × 0.010 L ＝ 3.0 × 10⁻⁴ mol
中和後に残る OH⁻ ＝ 2.0 × 10⁻⁴ mol、溶液の体積は 20 mL なので、[OH⁻] ＝ 2.0 × 10⁻⁴ ÷ 0.020 ＝ 1.0 × 10⁻² mol/L
[H⁺] ＝ 1.0 × 10⁻¹⁴ ÷ 1.0 × 10⁻² ＝ 1.0 × 10⁻¹² mol/L
よって（4）が正しい値です。
混合すると体積が2倍の 20 mL になることを忘れると、[OH⁻] が2倍になり、答えがずれます。
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7年度 第2回・2026年2月実施）