酸・アルカリ・中和 ── 問題
基礎
- ある濃度の塩酸 20 mL と、ある濃度の水酸化ナトリウム水溶液 20 mL がちょうど中和した。同じ塩酸 15 mL をちょうど中和させるには、同じ水酸化ナトリウム水溶液が何 mL 必要ですか。
- BTB 液を酸性の水溶液に加えたときの色はどれですか。 （ア 黄色 イ 青色 ウ 緑色 エ 赤色）
- フェノールフタレイン液が赤色になる水溶液はどれですか。 （ア 水酸化ナトリウム水溶液 イ うすい塩酸 ウ 食塩水 エ 砂糖水）
- 酸性の水溶液に共通して含まれているイオンはどれですか。 （ア 水素イオン H⁺ イ 水酸化物イオン OH⁻ ウ 塩化物イオン Cl⁻ エ ナトリウムイオン Na⁺）
- 中和を表す式として正しいものはどれですか。 （ア H⁺ + OH⁻ → H₂O イ H⁺ + Cl⁻ → HCl ウ Na⁺ + Cl⁻ → NaCl エ 2H⁺ → H₂）
標準
- 塩酸 30 mL と水酸化ナトリウム水溶液 40 mL がちょうど中和した。水酸化ナトリウム水溶液の濃度を 5 倍にしたとき、同じ塩酸 30 mL をちょうど中和させるのに必要な体積は何 mL ですか。
- 塩酸 40 mL と水酸化ナトリウム水溶液 60 mL がちょうど中和する。この塩酸 40 mL に水酸化ナトリウム水溶液 60 mL を加えたとき、混合液に BTB 液を加えると何色になりますか。 （ア 赤色 イ 緑色 ウ 黄色 エ 青色）
- うすい塩酸に、うすい水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ加えていった。ちょうど中性になるまでの間、水酸化物イオン OH⁻の数はどう変化しますか。 （ア 増えていく イ 減っていく ウ 変わらない エ 0 のまま変わらない）
- うすい硫酸とうすい水酸化バリウム水溶液を混ぜたときにできる塩と、そのようすはどれですか。 （ア 硫酸バリウム。白い沈殿ができる イ 硫酸バリウム。溶けて見えない ウ 塩化バリウム。白い沈殿ができる エ 硫酸ナトリウム。溶けて見えない）
- pH について正しいものはどれですか。 （ア 7 が中性で、7 より小さいほど酸性が強い イ 7 が中性で、7 より大きいほど酸性が強い ウ 0 が中性である エ 14 が中性である）
- 塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を加えていくとき、「中和が起こっている」のはいつですか。 （ア 加え始めてから中性になるまでの間ずっと イ ちょうど中性になった瞬間だけ ウ 中性になったあとだけ エ 加え始める前）
発展
- 塩酸 A 40 mL と水酸化ナトリウム水溶液 B 60 mL がちょうど中和する。A 120 mL と B 60 mL を混ぜて中性にするには、A と B のどちらを何 mL 加えればよいか。加える体積を mL で答えなさい。
- 塩酸をしみこませた糸を、電圧をかけたろ紙の上の pH 試験紙の中央におくと、色の変化はどちらへ移動しますか。 （ア 陰極側へ移動する イ 陽極側へ移動する ウ 両側へ広がる エ 移動しない）
酸・アルカリ・中和 ── 解答
基礎
- 15 中和に必要な量は体積に比例。塩酸が 15 ÷ 20 倍なので、20 × 15 ÷ 20 = 15 mL。
- ア 黄色 BTB：酸性=黄、中性=緑、アルカリ性=青。
- ア 水酸化ナトリウム水溶液 フェノールフタレインはアルカリ性で赤、酸性・中性では無色。
- ア 水素イオン H⁺ 酸とは水に溶けて H⁺ を生じる物質。
- ア H⁺ + OH⁻ → H₂O 中和の本体は水素イオンと水酸化物イオンが結びついて水になる反応。NaCl ができるのは塩の生成（蒸発させて初めて結晶になる）。
標準
- 8 必要な OH⁻ の量は同じ。濃度が 5 倍なら体積は 1/5 で済む。40 ÷ 5 = 8 mL。
- イ 緑色 ちょうど中和するのは 60 mL。60 mL はちょうどで中性なので、緑色。（BTB：酸性=黄、中性=緑、アルカリ性=青）
- エ 0 のまま変わらない H⁺ は OH⁻ と結びついて水になるので減る。Cl⁻ は反応せず一定。Na⁺ は加えた分だけ増える。OH⁻ は中性までは全部 H⁺ と結びつくので 0 のまま。
- ア 硫酸バリウム。白い沈殿ができる H₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄ + 2H₂O。硫酸バリウムは水に溶けず白く沈む。
- ア 7 が中性で、7 より小さいほど酸性が強い pH は 0〜14。7 が中性、小さいほど酸性、大きいほどアルカリ性が強い。
- ア 加え始めてから中性になるまでの間ずっと 混ぜた瞬間から H⁺ と OH⁻ が結びつく反応（中和）が起こる。中性はその終点。
発展
- 120 A : B = 40 : 60 でちょうど中和する。A 120 mL をちょうど中和する B は 180 mL。B が 120 mL 足りないので、B（水酸化ナトリウム水溶液）を 120 mL 加える。
- ア 陰極側へ移動する 酸性のもとは H⁺（＋の電気）なので、−極（陰極）側へ引かれて移動する。アルカリなら OH⁻ が陽極側へ。
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