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小テスト ／ cb-05

溶液の濃度（質量パーセント濃度・モル濃度）

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溶液の濃度（質量パーセント濃度・モル濃度） ── 問題

基礎

  1. 水 91 g に塩化ナトリウム 9 g を溶かした水溶液の質量パーセント濃度は何 % ですか。
  2. 質量パーセント濃度 20 % の食塩水 250 g に含まれる食塩は何 g ですか。
  3. モル濃度の定義として正しいものはどれですか。　（ア 溶液 1 kg 中に含まれる溶質の物質量　イ 溶質 1 mol あたりの溶液の体積　ウ 溶媒 1 L 中に含まれる溶質の物質量　エ 溶液 1 L 中に含まれる溶質の物質量（mol））

標準

  1. グルコース C₆H₁₂O₆（モル質量 180 g/mol）9 g を水に溶かして 1000 mL にした水溶液のモル濃度は何 mol/L ですか。
  2. 0.05 mol/L の塩酸 250 mL に含まれる塩化水素の物質量は何 mol ですか。
  3. 1 mol/L の硫酸水溶液（硫酸のモル質量 98 g/mol）を 100 mL 作るのに必要な硫酸は何 g ですか。
  4. 1 mol/L の水溶液 25 mL に水を加えて 125 mL にした。モル濃度は何 mol/L になりますか。
  5. 0.10 mol/L の水酸化ナトリウム水溶液 1 L を正しく作る手順はどれですか。　（ア NaOH 0.10 g を水に溶かして 1 L にする　イ NaOH 40 g を水 1 L に溶かす　ウ NaOH 4.0 g を水 1 L に溶かす　エ NaOH 4.0 g を少量の水に溶かし、メスフラスコに移して水を標線まで加える）
  6. 水でぬれたまま使ってはいけない（使う溶液で共洗いすべき）器具はどれですか。　（ア コニカルビーカー　イ メスフラスコ　ウ ホールピペットとビュレット　エ すべて水でぬれたまま使える）
  7. 溶液を水で 2 倍に薄めたとき、変わらないものはどれですか。　（ア 溶質の物質量　イ 溶液の体積　ウ モル濃度　エ 質量パーセント濃度）

発展

  1. 質量パーセント濃度 40 %、密度 1.2 g/mL の水酸化ナトリウム水溶液のモル濃度は何 mol/L ですか。水酸化ナトリウムのモル質量を 40 g/mol とする。
  2. 20 % の食塩水 200 g に食塩を 200 g 加えてよく溶かした。質量パーセント濃度は何 % になりますか。
  3. 密度 1.2 g/mL、質量パーセント濃度 30% の水溶液 100 mL に含まれる溶質の質量はどれですか。　（ア 30 g　イ 36 g　ウ 12 g　エ 40 g）
  4. 0.50 mol/L の塩酸を 0.10 mol/L にするには、塩酸 100 mL に水を何 mL 加えればよいですか。　（ア 400 mL　イ 100 mL　ウ 50 mL　エ 500 mL）

溶液の濃度（質量パーセント濃度・モル濃度） ── 解答

基礎

  1. 9　濃度 ＝ 溶質 ÷ 溶液 × 100 ＝ 9 ÷ (91 ＋ 9) × 100 ＝ 9 %。
  2. 50　溶質 ＝ 溶液 × 濃度 ＝ 250 × 20/100 ＝ 50 g。
  3. エ　溶液 1 L 中に含まれる溶質の物質量（mol）　分母は溶液の体積。「水 1 L に溶かす」ではなく「溶液を 1 L にする」。

標準

  1. 0.05　溶質の mol ＝ 9 ÷ 180、溶液 1000 mL ＝ 1000/1000 L。モル濃度 ＝ mol ÷ L ＝ 0.05 mol/L。
  2. 0.0125　mol ＝ モル濃度 × 体積（L）＝ 0.05 × 250/1000 ＝ 0.0125 mol。
  3. 9.8　必要な mol ＝ 1 × 100/1000、質量 ＝ mol × 98 ＝ 9.8 g。
  4. 0.2　溶質の mol は変わらない：c₁V₁ ＝ c₂V₂ → 1 × 25 ＝ c₂ × 125 → c₂ ＝ 0.2 mol/L。
  5. エ　NaOH 4.0 g を少量の水に溶かし、メスフラスコに移して水を標線まで加える　必要な NaOH ＝ 0.10 mol ＝ 4.0 g。溶液全体が 1 L になるようにメスフラスコで調製する。
  6. ウ　ホールピペットとビュレット　ホールピペット・ビュレットは溶液の濃度がそのまま量に関わるので共洗い。メスフラスコとコニカルビーカーは最終的に水が加わっても溶質の量が変わらないのでよい。
  7. ア　溶質の物質量　水を加えても溶質の mol は変わらない。濃度は半分になる。

発展

  1. 12　溶液 1 L ＝ 1000 mL × 1.2 g/mL ＝ 1200 g。溶質 ＝ 1200 × 40/100 g、mol ＝ それ ÷ 40 ＝ 12 mol/L。
  2. 60　溶質 ＝ 200 × 20/100 ＋ 200、溶液 ＝ 200 ＋ 200。濃度 ＝ 溶質 ÷ 溶液 × 100 ＝ 60 %。
  3. イ　36 g　溶液の質量 ＝ 100 × 1.2 ＝ 120 g。溶質 ＝ 120 × 0.30 ＝ 36 g。
  4. ア　400 mL　0.50 × 100 ＝ 0.10 × V → V ＝ 500 mL（全体）。加える水は 500 − 100 ＝ 400 mL。

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