共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）本試験
問99 (化学（第2問） 問3)
問題文
電離定数がKaである1価の弱酸HA 1molを体積V0（L）の水に溶解させたとき、pHの値は4.0であった。さらに水を加えて希釈したとき、水溶液のpHの値と体積の関係を表すグラフはどれか。最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
ただし、水溶液の温度は一定であり、HAの電離度αは1に比べて非常に小さいので、1－α≒1とみなせるものとする。
ただし、水溶液の温度は一定であり、HAの電離度αは1に比べて非常に小さいので、1－α≒1とみなせるものとする。
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問題
共通テスト（理科）試験 令和7年度（2025年度）本試験 問99（化学（第2問） 問3） （訂正依頼・報告はこちら）
電離定数がKaである1価の弱酸HA 1molを体積V0（L）の水に溶解させたとき、pHの値は4.0であった。さらに水を加えて希釈したとき、水溶液のpHの値と体積の関係を表すグラフはどれか。最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
ただし、水溶液の温度は一定であり、HAの電離度αは1に比べて非常に小さいので、1－α≒1とみなせるものとする。
ただし、水溶液の温度は一定であり、HAの電離度αは1に比べて非常に小さいので、1－α≒1とみなせるものとする。
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この過去問の解説 （1件）
01
1価の弱酸の濃度をcmol/Lとすると、1－α≒1と見なせるので次のような関係性が成立します。
Kα＝cα2・・・①
α＝√Kα／c・・・②
[H+]＝cα＝√cKα・・・③
HA1molを体積V0Lの水に溶解させたときにpH＝4.0だったので、[H+]＝1.0×10-4mol/Lとなります。
さらに水を加えて希釈をし、体積が10V0Lに達したとき、HA水溶液のモル濃度は最初の1/10倍となり、③式から[H+]はKαが一定なので√1／10＝10-0.5倍となります。
よって[H+]＝1.0×10-4mol/L×10-0.5＝1.0×10-4.5mol/Lとなるから、体積が10V0LのときにpH＝4.5となるグラフが正解となります。
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