理科
中学生

⑵と⑷で比例式を使ったあとなぜ-10しなければならないのか教えてください!

H TH Na D 問題 1 中和するときの濃度と体積の関係 5つのビーカーに 塩酸を30cmずつ入れ, ある濃度の水酸化ナトリウム水 溶液を表のように加えて水溶液 A~Eをつくった。 水 溶液 A~Eに緑色のBTB溶液を加えたところ, 水溶液 の色が表のようになった。 次の問いに答えなさい。 50 C 20 30 水溶液 (cm³) A B D E 30 30 30 30 30 10 15 20 25 30 黄色 黄色 緑色 青色 青色 図 1 加えた水酸化ナトリ ウム水溶液 [cm] 水溶液の色 □(1) 図1は,実験に使った水酸化ナトリウム水溶液10cmに ふくまれているイオンをモデルで表したものである。塩酸 30cmにふくまれているイオンを,陽イオンを○+, 陰イオ ンを○として、 図2にモデルで表しなさい。 図2にかく。] + 40-10 □(2) Aの水溶液に実験と同じ濃度の塩酸30cmを加えたところ, 水溶液の色は黄色になった。 この水溶液を緑色にするために は,実験と同じ濃度の水酸化ナトリウム水溶液を,あと何cm 加えればよいか。 図2 0 0 0 0 49/cm² ] (3)この実験と同じ濃度の塩酸30cmに水30cmを加え, 60cm の塩酸をつくった。 次に、この塩酸30cm をは かりとり,実験と同じ濃度の水酸化ナトリウム水溶液を20cm加えて水溶液Fをつくった。 水溶液Fに緑色 のBTB溶液を加えると, 水溶液の色は何色になるか。 と青色 ] □(4) この実験と比べて濃度が2倍の塩酸60cm を用意し, 実験と同じ濃度の水酸化ナトリウム水溶液を10cm3 加えて水溶液Gをつくった。 水溶液 G に緑色のBTB溶液を加えたところ, 水溶液の色は黄色になった。 こ の水溶液を緑色にするためには,実験と同じ濃度の水酸化ナトリウム水溶液を,あと何cm加えればよいか。 80-10 液遊50cm3にフ 図1 [ 80cm² ]
解説 1 (1) 塩酸30cmと完全に中和する水酸化ナトリウム水溶液の体積は20cm (BTB溶 液が緑色になったとき)である。 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を混ぜ合わせ て完全に中和したときのHCI, Na, OH の数はすべて等しいので,塩酸 30cmにふくまれるイオンの数は,水酸化ナトリウム水溶液20cm にふくまれ るイオンの数に等しいことになる。図1は、水酸化ナトリウム水溶液10cmに ふくまれるイオンの数を表しているので, 20cmには,陽イオン, 陰イオンが それぞれ2倍の4個ずつふくまれる。 アドバイスイオンをモデルで表すときは,きれいに並べてかく必要はないが, 指定されたモデルを正確にかき, +,-の記号もはっきりとかく。 ま た, 水溶液中では,+の電気の量と-の電気の量が等しくなることに 注意して, モデルの数をまちがえないようにする。 (2) 塩酸: 水酸化ナトリウム水溶液 = 30:20=3:2 の体積の比のとき中性にな る。加えた水酸化ナトリウム水溶液の合計をæcm² とすると,(30+30): x = x=40[cm] 3:2 3 加えた水酸化ナトリウム水溶液は, 40-10=30cm (3) 水でうすめた塩酸60cmに,はじめの塩酸30cmにふくまれるイオンと同じ 数のイオンが存在するので,水でうすめた塩酸30cmには,半分の数のイオン がふくまれていることになる。 これに水酸化ナトリウム水溶液 20cmを加える とアルカリ性になる。 (4) はじめの塩酸30cmと比べて、濃度が2倍, 体積が2倍なので, 4倍の数の イオンがふくまれている。 これを中性にするには,水酸化ナトリウム水溶液が はじめの4倍必要になる。 20cm×4=80cm 水溶液Gには,水酸化ナトリウ ム水溶液10cmが加えられているので, あと, 80-1070cm²が必要である。
イオン 中和 体積関係

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