化学
高校生

化学基礎
(3)の体積どういうことですか?
水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウム合わせて20mlじゃないんですか?

問題 165 下線部 ②で,メチルオレンジを指示薬として塩酸で滴定す ると、指示薬の変色までに次の変化がおこる。 NaHCO3+HCI → NaCl+H2O + CO2 ...(c) このとき反応する NaHCO3 は, (b) 式において Na2CO3 か ら生じたものなので, Na2CO3と同じ物質量である。した がって, NaHCO3の物質量と HCI の物質量の間に次式が 成立する。 フェノールフタ レインの変色域 Joral 10 第1中和点 PH メチルオレン ジの変色域 ......... 第2 中和点 20.0 1000 y [mol/L] X- L=0.100mol/L× (c) の 2.8 -L ・・・(イ) 1000 (a), (b) の反応 反応 x=6.60×10-2mol/L 2NaOH+ CO2 Na2CO3 + H2O また,固体の水酸化ナトリウム NaOH を長時間空気中に放置すると、 空 気中の水分を吸収して湿り気を帯び, ついには水溶液となる。 (ア), (イ)から, x, y は次のように求められる。 y=1.40×10-2mol/L 補足 この問題で扱う水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合水溶 液は,水酸化ナトリウムを長時間空気中に放置すると、空気中の二酸化 炭素を吸収して炭酸ナトリウム Na2CO3 を生じることによってできる。 このときの変化は,次の化学反応式で示される。 Tom Se 0 16.0 16.0 +2.8 塩酸の滴下量 〔mL] ②このような現象を潮解 という。 E ME HOW
164. 二段階滴定 (1) (ア)ホールピペット (イ) ビュレット (ウ) メチルオ 解答 レンジ (2) NaOH+HI Na2CO3+CI ② NaHCO3HCT NaCl + H2O NaCl + H2O + CO2 NaHCO3 + NaCl H*120*210 Na2CO価←反応2回 ALOH 価 Oの化 止めて示 0 した塩 25.0m 目してい 水溶 L]であ (3) NaOH:6.6×10-2mol/L Na2CO3:1.4×10-2mol/L 解説 (1)(一定体積の水溶液をはかり取るには,ホールピペッ (イ)コニカルビーカー中の混合水溶液に希塩酸を滴下する際に用いる トを用いる。 器具はビュレットである。 (ウ)第2中和点は酸性側にあるため、変色域が酸性側にあるメチルオ レンジを用いる (2)(3)混合水溶液中のNaOH のモル濃度をx [mol/L], Na2CO3の モル濃度をy [mol/L] とする。 下線部①で,フェノールフタレインを指示薬として試料水溶液を塩酸で 滴定すると、指示薬の変色までに次の2つの変化がおこる。 NaCl+H2O NaOH+HCI ・・・(a) Na2CO3+HCI → NaHCO3+NaCl ...(b) したがって, Na2CO3 および NaOH の物質量と HCI の物質量の間に次 式が成立する。 1 第1中和点は塩基性側 にあり、指示薬としてフ ェノールフタレインが用 いられる。 x (mol/L)x 20.0 1000 -L+y [mol/L]× 20.0 1000 L=0.100mol/L× 16.0 -L 1000 合計40mL? ・・・(ア) 99 PPSATS SAT 7 PICIORCAVILA HOLO 4 炭酸カルシウムのうち加熱によって分解した割合 [%] を求めよ。 思考実験 →2(- (17 京都府立大 改) 164.二段階滴定 水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合水溶液中のそれぞれの濃度 を決めるため,次の実験を行った。 下の各問いに答えよ。 ① 水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムを含む溶液を( で20.0mL はかり取り, コ ニカルビーカーに入れた。 0.100mol/Lの希塩酸を(イ)に入れ,フェノールフタ レインを用いて滴定したところ, 第1中和点まで16.0mL を要した。 その後, 指示薬 (ウ)を用いて滴定を続けると第2中和点までさらに2.8mLを要した。 (1) (ア)~(ウ)に適切な器具・試薬の名称を入れよ。 ② (2) 下線部① ② で、各指示薬の変色の完了までにおこった変化を化学反応式で示せ。 この混合水溶液中の水酸化ナトリウムおよび炭酸ナトリウムの濃度はそれぞれ何 mol/L か。 有効数字2桁で答えよ。 OHS (19 信州大) 93

回答

まず、水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウム合わせて20mLか→合ってます。
で、2枚目の画像を見て、「じゃあ、この立式なら、溶液は20+20=40mLになるじゃないか」と思ったかもしれません。
これは違います。
1つ覚えておいてほしいのは、体積の和は必ず成り立つわけではない、ということです。(もちろん、体積の和が成り立つパターンもある。)
例えば、空気は約78%が窒素、21%が酸素ですが(簡単のため、2つだけで考える。)、じゃあ、自分の部屋の体積の約8割が窒素で、約2割が酸素か、と言われるとこれはおかしいですよね。なぜかというと、日常生活をしていて、ここは窒素多くて息苦しいな、とか、ここ酸素多くいなとか、そんなことないですよね。
これは、窒素や酸素の分子がバラバラになっているからです(化学ではこの状態を「拡散」と言います。)。
なので、ある部屋で、例えば、窒素が500Lなら、酸素も500Lになります。しかし、部屋が1000Lになることはないです。(1000Lになるのなら、先ほどのように、ここだけ酸素多いみたいなことになるはず。)
以上の例も踏まえてもう1度言います。「体積の和は必ず成り立つわけではない」というのは覚えておきましょう。
あと、この話を知らなくても、20+20=40はおかしいです。なぜなら、20mLは溶液の体積でしょ。なので、溶液の体積+溶液の体積=溶液の体積となり、おかしい。

っていう回答でよかったでしょうか。教えてほしいところそこじゃないんだけどというのがあれば、書いてください。

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水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウム合わせて20mlじゃないんですか?
>合わせて20mLです。

20mL中に、左辺は、
水酸化ナトリウムxmol/Lと炭酸ナトリウムymol/Lが入っているという計算式🙇

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