【プロ講師解説】このページでは『pH計算の練習問題』を20問掲載しています。（pHが絡んだ計算問題の解き方について詳しくは【pH計算】定義から公式、求め方、希釈や混合が絡む問題などを確認！）解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。
pH計算演習問題
log102=0.3
log103=0.47
log105=0.7
塩酸の電離度：１
水酸化ナトリウムの電離度：１
水酸化カルシウムの電離度：１
酢酸の電離度：0.010
log103=0.47
log105=0.7
塩酸の電離度：１
水酸化ナトリウムの電離度：１
水酸化カルシウムの電離度：１
酢酸の電離度：0.010
問１
0.010(mol/L)の塩酸HClのpHはいくつか。
\[
\begin{align} [H^{+}] &= 0.010×1×1 \\
&= 1.0×10^{-2} \end{align}
\]
\begin{align} [H^{+}] &= 0.010×1×1 \\
&= 1.0×10^{-2} \end{align}
\]
\[
\begin{align} pH&=-log(1.0×10^{-2}) \\
&= 2.0 \end{align}
\]
\begin{align} pH&=-log(1.0×10^{-2}) \\
&= 2.0 \end{align}
\]
問２
0.030(mol/L)の塩酸HClのpHはいくつか。
\[
\begin{align} [H^{+}] &= 0.030×1×1 \\
&= 3.0×10^{-2} \end{align}
\]
\begin{align} [H^{+}] &= 0.030×1×1 \\
&= 3.0×10^{-2} \end{align}
\]
\[
\begin{align} pH&=-log(3.0×10^{-2}) \\
&= 2-log3\\
&= 1.53\\
&≒ 1.5 \end{align}
\]
\begin{align} pH&=-log(3.0×10^{-2}) \\
&= 2-log3\\
&= 1.53\\
&≒ 1.5 \end{align}
\]
問３
0.10(mol/L)の水酸化ナトリウムNaOHのpHはいくつか。
\[
\begin{align} [OH^{-}]&=0.10×1×1\\
&=1.0×10^{-1} \end{align}
\]
\begin{align} [OH^{-}]&=0.10×1×1\\
&=1.0×10^{-1} \end{align}
\]
\[
\begin{align} [H^{+}]&=\frac{ 1.0×10^{-14} }{ [OH^{-}] }\\
&=\frac{ 1.0×10^{-14} }{ 1.0×10^{-1} }\\
&=1.0×10^{-13}\end{align}
\]
\begin{align} [H^{+}]&=\frac{ 1.0×10^{-14} }{ [OH^{-}] }\\
&=\frac{ 1.0×10^{-14} }{ 1.0×10^{-1} }\\
&=1.0×10^{-13}\end{align}
\]
\[
\begin{align} pH&=-log(1.0×10^{ー13})\\
&=13 \end{align}
\]
\begin{align} pH&=-log(1.0×10^{ー13})\\
&=13 \end{align}
\]
問４
0.015(mol/L)の硫酸H2SO4のpHはいくつか。
\[
\begin{align} [H^{+}] &= 0.015×2×1 \\
&= 3.0×10^{-2} \end{align}
\]
\begin{align} [H^{+}] &= 0.015×2×1 \\
&= 3.0×10^{-2} \end{align}
\]
\[
\begin{align} pH&=-log(3.0×10^{-2}) \\
&= 2-log3\\
&= 1.53\\
&≒ 1.5 \end{align}
\]
\begin{align} pH&=-log(3.0×10^{-2}) \\
&= 2-log3\\
&= 1.53\\
&≒ 1.5 \end{align}
\]
問５
0.20(mol/L)の酢酸CH3COOHのpHはいくつか。
\[
\begin{align} [H^{+}] &= 0.20×1×0.010 \\
&= 2.0×10^{-3} \end{align}
\]
\begin{align} [H^{+}] &= 0.20×1×0.010 \\
&= 2.0×10^{-3} \end{align}
\]
\[
\begin{align} pH&=-log(2.0×10^{-3}) \\
&= 3-log2\\
&= 2.7 \end{align}
\]
\begin{align} pH&=-log(2.0×10^{-3}) \\
&= 3-log2\\
&= 2.7 \end{align}
\]
問６
pH2の塩酸HClのモル濃度(mol/L)を求めよ。
pH=2↔︎[H+]=10-2(mol/L)なので…
\[
HCl→H^{+}+Cl^{-}\\
1.0×10^{-2} ←10^{-2}
\]
HCl→H^{+}+Cl^{-}\\
1.0×10^{-2} ←10^{-2}
\]
１つのHClから１つのH+が電離するので、H+の濃度をそのままHClの濃度と考えることができる。
問７
pH12の水酸化カルシウムCa(OH)2のモル濃度(mol/L)を求めよ。
pH=12↔︎[H+]=10-12(mol/L)↔︎[OH–]=10-2なので…
\[
Ca(OH)_{2}→Ca^{2+}+2OH^{-}\\
5.0×10^{-3} ←10^{-2}
\]
Ca(OH)_{2}→Ca^{2+}+2OH^{-}\\
5.0×10^{-3} ←10^{-2}
\]
１つのCa(OH)2から２つのOH–が電離するのでOH–の濃度を1/2したものがCa(OH)2の濃度となる。
問８
1.0×10-2(mol/L)の塩酸HCl1.0(mL)に水を加え、全体で200(mL)とした。このときのpHを求めよ。
\[
1.0×10^{-2}(mol/L) × \frac{ 1.0 }{ 1000 }(L) = 1.0×10^{-5}(mol)
\]
1.0×10^{-2}(mol/L) × \frac{ 1.0 }{ 1000 }(L) = 1.0×10^{-5}(mol)
\]
\[
\frac{ 1.0×10^{-5}(mol) }{ \displaystyle \frac{ 200 }{ 1000 }(L) } = 5.0×10^{-5}(mol/L)
\]
\frac{ 1.0×10^{-5}(mol) }{ \displaystyle \frac{ 200 }{ 1000 }(L) } = 5.0×10^{-5}(mol/L)
\]
\[
\begin{align} [H^{+}]&=5.0×10^{-5} ×1×1\\
&=5.0×10^{-5} \end{align}
\]
\begin{align} [H^{+}]&=5.0×10^{-5} ×1×1\\
&=5.0×10^{-5} \end{align}
\]
\[
\begin{align} pH&=-log(5.0×10^{-5})\\
&=5-log5\\
&=4.3 \end{align}
\]
\begin{align} pH&=-log(5.0×10^{-5})\\
&=5-log5\\
&=4.3 \end{align}
\]
問９
1.0×10ー2(mol/L)の塩酸HCl10(ml)に2.0×10−3(mol/L)の水酸化ナトリウムNaOH10(ml)を加えた。このときのpHを求めよ。
\[
\begin{align} H^{+}&=1.0×10^{-2}(mol/L) × \frac{ 10 }{ 1000 }(L) × 1\\
&= 1.0×10^{-4}(mol) \end{align}
\]
\begin{align} H^{+}&=1.0×10^{-2}(mol/L) × \frac{ 10 }{ 1000 }(L) × 1\\
&= 1.0×10^{-4}(mol) \end{align}
\]
\[
\begin{align} OH^{-}&=2.0×10^{-3}(mol/L) × \frac{ 10 }{ 1000 }(L) × 1\\
&=2.0×10^{-5}(mol) \end{align}
\]
\begin{align} OH^{-}&=2.0×10^{-3}(mol/L) × \frac{ 10 }{ 1000 }(L) × 1\\
&=2.0×10^{-5}(mol) \end{align}
\]
\[
\underbrace{ 1.0×10^{-4}}_{ HClから出たH^{+} } – \underbrace{ 2.0×10^{-5}}_{ NaOHから出たOH^{-} } = \underbrace{ 8.0×10^{-5}}_{ 余ったH^{+} }
\]
\underbrace{ 1.0×10^{-4}}_{ HClから出たH^{+} } – \underbrace{ 2.0×10^{-5}}_{ NaOHから出たOH^{-} } = \underbrace{ 8.0×10^{-5}}_{ 余ったH^{+} }
\]
\[
\frac{ 8.0×10^{-5}(mol) }{ \displaystyle \frac{ 10+10 }{ 1000 }(L) } = 4.0×10^{-3}(mol/L)
\]
\frac{ 8.0×10^{-5}(mol) }{ \displaystyle \frac{ 10+10 }{ 1000 }(L) } = 4.0×10^{-3}(mol/L)
\]
\[
\begin{align} pH&=-log(4.0×10^{-3})\\
&=3-log4\\
&=3-2×log2\\
&=2.4 \end{align}
\]
\begin{align} pH&=-log(4.0×10^{-3})\\
&=3-log4\\
&=3-2×log2\\
&=2.4 \end{align}
\]
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著者プロフィール
・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター
数百名の個別指導経験あり（過去生徒合格実績：東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など）
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆
著者紹介詳細
・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター
数百名の個別指導経験あり（過去生徒合格実績：東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など）
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆
著者紹介詳細