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)