Question

でど

(5)の解説がよくわからないので教えてください！
グラフから10:3はどうやって出したのでしょうか？
できれば全部解説してくれると嬉しいです！

次の文を読み, 各問いに答えよ。
中和滴定の実験を行った。 純粋な炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムをそれ
ぞれ蒸留水に溶解し, 0.050mol/L の溶液を調製した。 その溶液20.0mLをピペットで
取り,100mLの三角フラスコへ移した。 ビュレットより 0.100mol/Lの塩酸を滴下し,
塩酸の滴下量とpHメーターで測定したpHとの関係を求めた。 その結果を図の曲線 I
(炭酸ナトリウム)および曲線ⅡI (炭酸水素ナトリウム)で示す。一方、炭酸ナトリ
ウムと炭酸水素ナトリウムとの混合物 (試料 X) を蒸留水に溶解し, その溶液20.0mL
を同じ塩酸で滴定した。その結果を曲線 X で示す。 炭酸ナトリウムの水溶液に酸を加
えていくとpH が 8.3 のところで炭酸イオンが完全に炭酸水素イオンとなり､ pH が 4.0
のところで炭酸水素イオンが完全に分解することがわかっている。試料Xについては,
pH が 8.3 になるまでに要した塩酸の量は 10.0mLであり, pH が 4.0 になるまでには
23.0mLであった。
(1) 曲線ⅠのA点のpH を 11.3, 曲線ⅡIのB点のpH を 8.3 とする。 A点およびB点
での水酸化物イオンの濃度はいくらか。 10g10 2=0.3 とする。
(2) 炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムの加水分解を化学反応式で書け。
(3) A点での炭酸イオンおよびB点での炭酸水素イオンのうち何パーセントが水と反
応しているか。
(4) (2)の反応の水の役割を, ブレンステッドの酸・塩基の定義に基づいて説明せよ。
(5) 試料X中の炭酸ナトリウムの質量パーセントを求めよ。 原子量を, Na=23, H=1,
C=12, 0 16 とする。
1

12
10
8
pH 6
2
0
A点
B点
曲線 ⅡⅠ
曲線Ⅰ
曲線X
10
20
0.100 mol/L 塩酸の滴下量(mL)
30
JA E

(1) pH+pOH = 14 より ,
A点: pOH = 2.7
⇔
[OH-]=10-27=10°3x10~3=2.0×10
[OH-]=10-5.7=10°3x10=2.0x10
B点: pOH =5.7
⇔
(2) Na2CO3+H2O
NaHCO3+H2O
(3) 求める値をα (%) とすると,
A点: [OH-]=0.050x- -=2.0x10-3
NaHCO3 + NaOH
H2CO3 + NaOH
a
100
‥. α=4.00(%)･･・(答)
(mol/L)
(mol/L)
a
B点: [OH-]=0.050x- = 2.0x10-6
100
∴. α=4.00×10- (%)…(答)
(4) 反応でH+ を放出しており, ブレンステッドの
酸としての役割になっている。
(5) グラフより
物質量比… Na2CO3 :NaHCO3=10:3
であるので (式量 Na2CO3=106, NaHCO3=84),
10x106
10x106+3x84
8
-x100=80.79...(%)···()