大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和4年度（2022年度）本試験
問23 (化学基礎（第1問） 問6)

体積は1.0L、密度は1.0g/cm³です。

1.0L = 1000cm³なので、水溶液Aおよび水溶液Bの重さは1000gです。

質量パーセント濃度は、水溶液A、水溶液B ともに0.10％なので、水溶液に溶けている硝酸および酢酸の質量は 1000g × 0.001 = 1.0gとなります。

したがって、物質量は以下のように求まります。

水溶液A : 1.0g ÷ 63g/mol = 0.0159mol

水溶液B : 1.0g ÷ 60g/mol = 0.0167mol

電離している酸の物質量を求めます。

水溶液Aの電離度1.0なので、 0.0159mol × 1.0 =  0.0159mol です。

水溶液Bの電離度0.032なので、 0.0159mol × 0.032 =  0.0005088mol です。

したがって、水溶液A ＞ 水溶液Bとなります。

中和に必要なNaOHを求めます。NaOHは0.10 mol/Lなので、以下のようになります。

水溶液A : 0.0159mol ÷ 0.10 mol/L = 0.159L

水溶液B : 0.0167mol ÷ 0.10 mol/L = 0.167L

したがって、水溶液A ＜ 水溶液Bとなります。

「電離度」「中和」に関する問題です。

問題文を整理すると条件は以下のようになります。
・水溶液A：硝酸水溶液(分子量63)　0.1%　1.0L　1.0g/cm₃　電離度1.0
・水溶液B：酢酸水溶液(分子量60)　0.1%　1.0L　1.0g/cm₃　電離度0.032

■電離している酸の物質量の大小関係
　これは電離度から判断することができます。

　電離度＝電離した酸の物質量(mol)/溶液に含まれる酸の物質量(mol数)
　電離している酸の物質量(mol)が多いほど電離度が1に近く

　少ないほど1より小さくなります。
　1.0＞0.032のため、電離している酸の物質量の大小はA＞Bとなります

■過不足なく中和するために必要な水酸化ナトリウム水溶液の体積
　問題文に電離度が登場するので関係ありそうに思いますが、電離度が1未満でも

　中和反応が進むにつれて全て電離するため、電離度を考慮する必要はありません。

　硝酸、酢酸ともに水酸化ナトリウムと1:1で反応するため
　硝酸、酢酸の物質量(mol)＝中和に必要な水酸化Naの物質量(mol)となります。

　水溶液Aの密度が1.0g/cm₃のため、1cm₃に含まれる硝酸の物質量は1.0/63です。
　水溶液Bの密度も1.0g/cm₃で、1cm₃に含まれる酢酸の物質量は1.0/60です。
　酢酸の物質量のほうが大きいため、中和するにはそれだけたくさんの水酸化Naが

　必要になります。
　よって、中和に必要な水酸化ナトリウムの体積はA＜Bとなります。