3 次の文を読んで, あとの問いに答えなさい。ただし, この問題では, 「濃度」とは水溶液1Lあた
りに含まれる,電離する前の分子の個数(単位[個/L])のことと定義する。
いま,水が入ったビーカーを2つ用意し, そのうちの1つに, ある個数の塩化水素分子を,
1つにそれと同じ個数の酢酸分子を溶かして, それぞれ1Lの水溶液とした(それぞれを A液 p
液とする)A液のような塩酸の中では, その濃度にかかわらず, すべての塩化水素分子が
HCI → H* + CIF…① のように電離しており, 水素イオンと塩化物イオンが結びっいて塩化水
素分子に戻ることはない。
一方, B液のような酢酸分子が溶けた水溶液では, CH,COOH ニ CH,COO + H*……② のよ
うに,酢酸分子が電離する反応(右向き)と, 酢酸イオンと水素イオンが結びつく反応(左向き)の両
方が起こっている。そして, 同じ時間内に, 電離する酢酸分子の数と, 酢酸オンと水素イオンが
結びついて酢酸分子になる数が同じになっており(つまり, ②式の右向きと左向きの速さがつり合
っており),見かけ上②式の反応はどちら向きにも進行せず, 「酢酸分子」 「酢酸イオン」「水素イオ
ン」の3つが、それぞれ一定の個数で共存する状態になっている。
最初に溶かした酢酸分子のうち, 電離した酢酸分子の割合を酢酸の電離度とし, 記号αで表す
ことにする。たとえば酢酸分子 1000 個を水に溶かしたとき, そのうち 20個のみが電離している場
(灘高)
20
合,酢酸の電離度 α=
-=0.02 となる。酢酸の電離度αは, 酢酸の濃度によって変化すること
1000
が知られている。
次に,A液とB液, およびそれらを水で10倍, 100倍, 1000倍にうすめた溶液を用意して pH
を調べたところ,次の表のような結果になった。なお, pHは, 水溶液1L あたりに含まれる水素
イオンの個数によって決まる数値である。
(1)下線部のとき,「酢酸分子」「酢酸イオン」「水
素イオン」は,それぞれ何個ずつ存在するか。
(2) 表のデータから, 「B液」および「B,液」におけ A液を水で10倍にうすめた液(A, 液)
る酢酸の電離度αの値はそれぞれいくらか。
(3)表のデータの範囲では, 酢酸水溶液の濃度 c[個
-L]と、電離度々の間には,ある関係が成り立つ B液を水で10倍にうすめた液(B, 液) s
水溶液の種類
pH
|A液
0.7
1.7
A液を水で100倍にうすめた液(A, 液)
A液を水で 1000倍にうすめた液(A,液)
B液
2.7
3.7
2.7
3.2
と考えられる。次の①, ②に答えなさい。
① その関係を,次のア~カから選びなさい。
B液を水で100倍にうすめた液(B2液)
B液を水で1000倍にうすめた液(B, 液)
3.7
4.2
イ c=(一定)
-(一定)
ア ca= (一定)
ウ Ca=(一定)
新木
O1×0.1 対 チ 03
本のエ=(一定)
カー(一定)
オ
C
2 B, 液における酢酸の電離度aの値は, B液における酢酸の電離度のおよそ何倍か。1桁の整
数,またはその逆数で答えなさい。
