富山県立高校入試 理科｜中和とイオン

【富山県立高校入試・理科対策】中和とイオン

富山県立高校入試の理科では、実験結果のグラフや表から、反応の進み方を読み取る問題が出題されることがあります。この記事では、中和、pH、イオンの数の関係を整理します。

問題

うすい水酸化ナトリウム水溶液20.0mLにBTB溶液を加え、うすい塩酸を少しずつ加えた。下の表は、加えた塩酸の体積とpHの関係をまとめたものである。

問1　塩酸を8.0mL加えたときのBTB溶液の色として最も適切なものを、次から1つ選びなさい。
ア　黄色　　イ　緑色　　ウ　青色

問2　塩酸と水酸化ナトリウム水溶液が中和するとき、水素イオンと水酸化物イオンから水ができる反応を、イオン式で書きなさい。

問3　この実験で、水酸化ナトリウム水溶液20.0mLがちょうど中和されたのは、塩酸を何mL加えたときか。

問4　塩酸を4.0mL、12.0mL、16.0mL加えたとき、酸性・アルカリ性に関係して過剰に残っているイオンをそれぞれ、H⁺、OH^–の中から書きなさい。ただし、中性のときは「なし」と書きなさい。

問5　塩酸を8.0mL加えたとき、まだ反応せずに残っているOH^–の数を1とすると、中和点までにさらに加える塩酸に含まれるH⁺の数は何と表せるか。

解答

解説

問1はpHをBTB溶液の色と対応させます。pH10はアルカリ性なので青色です。

問2は中和の中心となる反応です。水素イオンと水酸化物イオンが結びつき、水ができます。

問3はpHが7になったところを読み取ります。表より、塩酸12.0mLで中性になっています。

問4は、酸性・アルカリ性に関係するイオンに注目します。4.0mLではまだ中和点に達していないため、OH^–が残り、アルカリ性を示します。12.0mLではH⁺とOH^–がちょうど反応して水になり、中性になります。そのため、酸性・アルカリ性に関係して過剰に残るイオンはありません。16.0mLでは塩酸が過剰なので、H⁺が残り、酸性を示します。

問5は、8.0mLから12.0mLまでの4.0mL分の塩酸に含まれるH⁺が、残っているOH^–をちょうど中和します。したがって比は1です。

学習ポイント

• pHグラフでは、中性になる点が中和点になる。
• BTB溶液は、酸性で黄色、中性で緑色、アルカリ性で青色になる。
• 中和前はOH^–が残り、中和後はH⁺が残る。
• 中和点では、H⁺とOH^–がちょうど反応して水になる。

※本記事は、過去問分析をもとに当塾が作成した学習用コンテンツです。出題傾向の分析・整理にはAIも活用しています。