この記事では、環境計量士試験の過去問について、問題文・解答・解説を掲載しています。
過去問のPDFは、経済産業省などの公式ページで公開されている資料をもとに確認し、学習しやすいように1問ずつ解説しています。
なお、問題文の表記はできるだけ原文に沿っていますが、学習しやすさを重視して一部レイアウトを整えている場合があります。
正確な出題内容を確認したい場合は、公式に公開されているPDFもあわせて確認してください。
環境計量士 第76回 環化 問題17
問17 0.0050 mol L⁻¹ の水酸化ナトリウム水溶液の pH に最も近い数値を一つ選べ。ただし、水のイオン積 [H⁺][OH⁻] = 1.0×10⁻¹⁴ (mol L⁻¹)²、log₁₀ 2.0 = 0.30 とする。
1 10.7
2 11.2
3 11.7
4 12.3
5 12.8
解答
解答：3
水酸化ナトリウム NaOH は、強塩基です。
水溶液中では、ほぼ完全に電離して、
NaOH → Na⁺ + OH⁻
となります。
そのため、0.0050 mol L⁻¹ の NaOH 水溶液では、水酸化物イオン濃度は、
[OH⁻] = 0.0050 mol L⁻¹
と考えます。
0.0050 は、指数を使うと、
0.0050 = 5.0×10⁻³
です。
pOH は、
pOH = -log₁₀[OH⁻]
なので、
pOH = -log₁₀(5.0×10⁻³)
となります。
ここで、
5.0×10⁻³ = 10×0.5×10⁻³ = 0.5×10⁻²
と考えてもよいですが、問題文では log₁₀2.0 = 0.30 が与えられているので、次のように考えると計算しやすいです。
5.0×10⁻³ = 1/2.0 × 10⁻²
つまり、
log₁₀(5.0×10⁻³) = log₁₀(10⁻²/2.0)
です。
よって、
log₁₀(5.0×10⁻³) = log₁₀(10⁻²) − log₁₀(2.0)
= -2 − 0.30
= -2.30
したがって、
pOH = -(-2.30) = 2.30
です。
25℃では、
pH + pOH = 14
なので、
pH = 14 − 2.30 = 11.70
となります。
したがって、最も近い数値は、
3 11.7
です。
ポイントは、NaOH が強塩基なので、
[OH⁻] = NaOH の濃度
としてよいことです。
そのあと、pOH を求めてから pH = 14 − pOH で計算します。
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