化学の中和に関する問題がわかりません！！

質問

『0.10mol/Lの希硫酸10.0mLを中和するのに、水酸化ナトリウム水溶液8.0mLが必要であった。この水酸化ナトリウム水溶液16.0mLとちょうど中和する水溶液として最も適当なものはどれか。』
答えは
0.20mol/L酢酸水溶液 20.0mL
です。
その過程を教えていただけないでしょうか？
自分なりにzcv＝z'c'v'を使って計算すると
0.25mol/Lが出ました。
中和は塩ができるということですよね？
なら化学式はNaClになる必要がありますよね？
回答よろしくお願いします。

回答No.5

alice_44 · ベストアンサー

化学ですねえ…
中和の結果できる塩が何であるかは、あまり関係がないです。
酸が何価であるかは、答えに影響します。

硫酸は、H2SO4 → 2 H+ + SO4- と、1 mol から H+ が 2 mol 出ます。
問題の水酸化ナトリウム水溶液は、
8.0 mL で、(0.10 mol/L × 2) × 10.0 mL の H+ を中和するので、
16.0 mL では、(0.10 mol/L × 2 × 10.0 mL) × (16.0/8.0) の
H+ を中和します。(この部分だけ、算数の範囲)

選択肢の中から、酸の価数 z, 濃度 c [mol/L], 溶液の量 v [mL] が
czv = 0.10 × 2 × 10.0 × 16.0 / 8.0 になっているものを
探せばよいのです。
水酸化ナトリウムの濃度は、求める必要がありません。

酢酸は、CH3COOH → H+ + CH3COO- と、1 mol から H+ が 1 mol
出るので、0.20 mol/L, 20.0 mL なら、
czv = 0.20 × 1 × 20.0 で、上記と一致しますね。

＞ 中和は塩ができるということですよね？
＞ なら化学式はNaClになる必要がありますよね？

中和してできるのは、塩(えん)です。塩(しお)ができるとは限りません。
塩(しお)＝塩化ナトリウム も、塩(えん)の一種ですがね。
硫酸ナトリウムだって、酢酸ナトリウムだって、塩(えん)です。
この辺、算数より、化学の復習をすべきかと思います。

お礼

いろんな方々が回答してくださいましたが、一番私にわかりやすかったので、ベストアンサーに選ばせていただきました！
お忙しいなか、本当にありがとうございました！

回答No.4

ORUKA1951

水溶液の中和反応は、H⁺とOH⁻のことだけ考えれば良いです。
また、酸や塩基には価数があります。
1価の酸　　HCl HNO₃ CH3COOH 酢酸
1価の塩基　NaOH　NH₄OH
2価の酸 　H₂SO₄　←・・・・硫酸
2価の塩基 Ca(OH)₂
など・・

1) 0.10mol/Lの希硫酸10.0mLを中和するのに、
　硫酸は2価の酸ですから、0.10(mol/L)×0.01(L)×2 = 0.02molの水素イオンを中和したことになります。

2) 水酸化ナトリウム水溶液8.0mLが必要であった。
　この水溶液には、0.02molのOH⁻イオンが含まれているという事ですから、濃度は
　0.02/0.08 (mol/L) = 0.25 (mol/L)

3) この水酸化ナトリウム水溶液16.0mLと
　　(1)と同じ計算
　0.25(mol/L) × 0.016(L) × 1 = 0.004 (mol)

4) 酢酸は一価ですから
　0.20(mol/L) × 0.02(L) = 0.004

★公式で理科の問題を解こうとすると、膨大なものを覚えなきゃならない。そんな無駄なことはやめましょう。
　上の流れを見たら分かるように、小学校の割合の問題と全く同じですね。

　理屈を理解しておけばよい。だから理科や数学は楽なのですよ。

お礼

お忙しいなかありがとうございます。
公式覚えなくても答えが出せるのは新発見でした。

回答No.3

info22_

>中和は塩ができるということですよね？
>なら化学式はNaClになる必要がありますよね？

中和の化学反応式は

H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O

ですから
できる塩はNaClではなくNa2SO4(硫酸ナトリウム)です。

水酸化ナトリウムと酢酸の中和反応式は

　NaOH+CH3COOH→CH3COONa+H2O

ですからこの場合もできる塩はNaClではなく酢酸ナトリウムです。

>その過程を教えていただけないでしょうか？
>0.25mol/Lが出ました。 間違いです。

計算過程と答えは以下の通り。

0.10mol/Lの希硫酸10.0mLと水酸化ナトリウム水溶液8.0mLの中和の化学反応式は

　H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O

中和に必要なNaOH水溶液のmol濃度をx mol/Lとおくと

　0.10mol/L*(10/1000)L*2価=x mol/L*(8.0/1000)L*1価

が成り立つ。
このNaOH水溶液8.0mlのmol数y molは

　y=0.10mol/L*10/1000L*2価=0.002 mol

この水酸化ナトリウム水溶液16.0mLのmol数は

　2y=0.004 mol

この水酸化ナトリウム水溶液16.0mLとちょうど中和する酸のmol数は0.004 molであるから
中和する水溶液が0.004 molの酸を選べば良いことになります。

水酸化ナトリウム(NaOH)と酢酸(CH3COOH)の中和反応式は

　NaOH+CH3COOH→CH3COONa+H2O

なので酢酸水溶液で中和する場合は0.004 molでちょうど中和できる。
酢酸水溶液20mL(mol濃度0.20 mol/L)のモル数を計算すると

　0.20mol/L*(20.0/1000)L*1価=0.004 mol

とちょうど中和できるmol数であるから、この酢酸水溶液が答えになります。

補足

お忙しいなかありがとうございます。
途中までは理解しましたがどうしても

なので酢酸水溶液で中和する場合は0.004 molでちょうど中和できる。
酢酸水溶液20mL(mol濃度0.20 mol/L)のモル数を計算すると

　0.20mol/L*(20.0/1000)L*1価=0.004 mol

とちょうど中和できるmol数であるから、この酢酸水溶液が答えになります。

のところがわかりません…
どうして0.004molでちょうど中和できるとわかるのでしょうか？
何度も申し訳ないです

回答No.2

buturikyou

硫酸は２価（Ｈ2ＳＯ4→２Ｈ^+＋ＳＯ4^2-：１分子から水素イオンが２つ出ています）であるのに対して、酢酸は１価（ＣＨ3ＣＯＯＨ→ＣＨ3ＣＯＯ^-＋Ｈ^+：１分子から出ている水素イオンは１個です）なので、２倍になった水酸化ナトリウム水溶液相手には最初の硫酸溶液相手の４倍のモル数が必要です。

だから、モル濃度も２倍で体積も２倍である答えが正しいのじゃないかな、と存じましたｗ）

お礼

お忙しいなか回答ありがとうございました！

回答No.1

nantamann

比例の問題ですね。

塩酸中和に必要なアルカリ量は８ml　酸とアルカリの比（ml）は　１０/８
アルカリ１６mlに対し塩酸Xは
１０/８＝X/１６です。
X=２０

お礼

お忙しいなか回答ありがとうございました！