2014年晃華学園の問題です。

濃さのちがう塩酸A、B、Cにある濃さの水酸化ナトリウム水溶液を加えました。混合溶液が中性になるときの体積の関係を調べると、下のグラフのようになりました。次の各問いに答えなさい。

問1　次の（1）～（3）の混合溶液にBTB液を入れたとき、それぞれ何色になるか、答えなさい。

（1）塩酸A20mLと水酸化ナトリウム水溶液10mLの混合溶液
（2）塩酸B20mLと水酸化ナトリウム水溶液10mLの混合溶液
（3）塩酸C20mLと水酸化ナトリウム水溶液10mLの混合溶液

問2　次の（ア）～（カ）の操作の中から、気体が発生するものをすべて選び、記号で答えなさい。
（ア）塩酸A10mLと水酸化ナトリウム水溶液40mLの混合溶液にアルミニウムはくを加える。
（イ）塩酸A10mLと水酸化ナトリウム水溶液20mLの混合溶液に鉄片を加える。
（ウ）塩酸B20mLと水酸化ナトリウム水溶液30mLの混合溶液に鉄片を加える。
（エ）塩酸B20mLと水酸化ナトリウム水溶液20mLの混合溶液に石灰石を加える。
（オ）塩酸C40mLと水酸化ナトリウム水溶液20mLの混合溶液に石灰石を加える。
（カ）塩酸C40mLと水酸化ナトリウム水溶液10mLの混合溶液にアルミニウムはくを加える。

問3　塩酸A10mLに水を加えて塩酸Bと同じ濃さにするには、何mLの水が必要か、答えなさい。

問4　塩酸A10mLと水酸化ナトリウム水溶液40mLの混合溶液に、塩酸Bを何mL加えると中性になるか、答えなさい。

問5　塩酸B20mLと水酸化ナトリウム水溶液10mLの混合溶液を加熱して蒸発させると、3gの固体が残った。

（1）　塩酸A20mLと水酸化ナトリウム水溶液10mLの混合溶液を加熱して蒸発させたときの結果として、適切なものを次の（ア）～（エ）の中から選び、記号で答えなさい。
　（ア）残る固体は3gよりも少ない　　　（イ）3gの固体が残る
　（ウ）残る固体は3gよりも多い　　　　（エ）何も残らない

（2）　塩酸C40mLと水酸化ナトリウム水溶液20mLの混合溶液を加熱して蒸発させたときの結果として、適切なものを次の（ア）～（エ）の中から選び、記号で答えなさい。
（ア）残る固体は3gよりも少ない　　　（イ）3gの固体が残る
（ウ）残る固体は3gよりも多い　　　　（エ）何も残らない

（3）塩酸A10mLと水酸化ナトリウム水溶液30mLの混合溶液を加熱して蒸発させると、何gの固体が残るか、答えなさい。

【解答と解説】
グラフから、A：水酸化ナトリウム水溶液＝1：3、B：水酸化ナトリウム水溶液＝2：1、C：水酸化ナトリウム水溶液＝4：1で中和します。

問1
（1）は中和までAが3.333mL必要ですから、酸性になるのでBTBは黄色。
（2）は中和にBが20mL必要ですが、ちょうどなのでBTBは緑。
（3）は中和にCが40mL必要ですが、たりないのでアルカリ性になるからBTBは青です。

（答え）（1）黄　（2）緑　（3）青

問2
（ア）は水酸化ナトリウム水溶液が10mLあまるので、アルミニウムですから水素が発生します。
（イ）は塩酸があまるので、鉄片ですから水素が発生します。
（ウ）は水酸化ナトリウム水溶液があまりますが、鉄ですから反応しません。
（エ）は水酸化ナトリウム水溶液があまりますが、石灰石ですから反応しません。
（オ）は水酸化ナトリウム水溶液があまりますが、石灰石ですから反応しません。
（カ）はちょうど中和するので、反応はありません。

（答え）ア、イ

問3
水酸化ナトリウム水溶液3に対してAは1、Bは6必要ですからAの方が濃いことになります。
6倍にうすめるには5倍の水を入れればいいので、10×5＝50mLです。

（答え）50mL

問4
塩酸A10mLと水酸化ナトリウム30mLが中和しますから、10mLの水酸化ナトリウム水溶液があまるので、Bは20mL必要になります。

（答え）20mL

問5
B20mLと水酸化ナトリウム水溶液10mLはちょうど中和します。したがって食塩だけが3gできることがわかります。

（1）A20mLと水酸化ナトリウム水溶液10mLでは塩酸が余りますが、塩酸に固体は含まれていないのでできる固体は3gちょうどです。
（2）C40mLと水酸化ナトリウム水溶液20mLではC40mLと水酸化ナトリウム10mLがちょうど中和して3gの食塩ができ、さらに水酸化ナトリウム水溶液が10mLあまるので、3gより多い固体が残ります。

（3）A10mLと水酸化ナトリウム水溶液30mLはちょうど中和します。水酸化ナトリウムが3倍になっているので、食塩は3×3＝9gできまます。

（答え）（1)イ　（2）ウ　（3）9g

「映像教材、これでわかる水溶液」（田中貴）

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