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97 (化学（第2問） 問2)

「化学反応」と「電離の計算」についての問題です。

電離については、以下の公式を暗記しておきましょう。

〇電離定数K_a=Cα²/1-α 
〇水素イオン濃度[H⁺]=√CK_a=Cα
〇電離度α=√K_a/√C

※C=酸の初期モル濃度(mol/L)

まず、反応式を書いて何が起こっているのかを確認します。
CH₃COONa+HCl→CH₃COOH+NaCl
反応後に酢酸CH₃COOHができることが分かりました。

CH₃COONaとHClはそれぞれ、0.060mol/L×50ml=0.003mol存在します。
反応式より、CH₃COONaと酢酸CH₃COOHは1:1のモル数で存在するため
酢酸CH₃COOHは0.003mol/100ml(=0.03mol/L)の濃度で存在することに

なります。

ここで酢酸の電離定数が提示されているので
酢酸の一部が電離してCH₃COO^-とH⁺として存在することが分かります。

このH⁺の濃度を問われています。

水素イオン濃度の公式に当てはめて計算します。

C=酸の初期モル濃度(mol/L)=0.03mol/L
K_a=電離定数=2.7×10^-5mol/L

水素イオン濃度[H⁺]=√CK_a=Cα
=√(0.03×2.7×10^-5)

=√(81×10^-8)
=9.0×10^-4

よって、正解は9.0×10^-4となります。