[中学受験理科ー中和反応]
塩酸
と水酸化ナトリウム水溶液をさまざまな割合で混ぜ合わせて混合液A,B,C,D,Eをつくりました。A,B,C,D,Eの液を加熱し
て蒸発させて、出てき
た固体の重さをはかると次の表のようになりました。X,Yにあてはまる数値をそれぞれ答えなさい。また水酸化ナトリウム水溶液の濃さ
は何％ですか。
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解説
A,B,Cの部分をグラフにするが、Cの部分は塩酸を100にそろ
えて、上から順に 100,75,8.5g とする。
これではどの点を直線で結んでいいかわからず、グラフが書けないが、水酸
化ナトリウム０のときに固体が０gであることが表から省かれていること
に気付くと、次のようになる。
上図の２本のグラフが交わったところが中和点となるが、このときのそれぞ れの量をx,yとおく。酸性の ときの比例部分よりx：y＝50：6
よって y＝0.12×x アルカリ性のときの比例部分より、(75−x)：(8.5−0.12x)＝25：2
これより、x＝62.5 y＝7.5 となる。中和後の水酸化ナトリウム水溶液は、25g中に２gの水酸化ナトリウムの固体をふくんでいることがわかるの で、２÷25＝0.08 ８％の濃さとなる。
混合液BとDは中和後なので比例配分して、X＝10.5×2＝21g
EはDにさらに
100の水酸化ナトリウム水溶液を加えている
ので、その中に100×0.08＝８gの水酸化ナトリウムをふくんでおり、Y＝2１g＋８g＝29gとなる。
考察
中和前の固体は塩化ナトリウムだけ、中 和後の固 体は塩化ナトリウム＋水酸化ナトリウムですが、塩化ナトリウムの量は7.5gのままで変わらず、水酸化ナトリウムは加えた水酸化ナト リウム水溶液の量に比 例して増加します。
中和点のx、yは上のような数学的な計 算が必要 ですが、値を求めなくても中和後であることさえわかれば上のように比例配分で求めることができます。