はじめに

中和滴定の結果を用いて“中和計算”を行う問題は入試超頻出。このページでは、中和計算の仕組みから入試で即使える公式まで１つ１つ丁寧に解説していく。多くの受験生が理解しているところなので、できないと非常にマズイ。是非この機会に必ず解けるようになろう！


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中和とは

H+のmol＝OH–のmol
Point!

酸と塩基が反応すると、塩と水H2Oが生じる。この反応を中和という。

中和した時、酸のもつH+と塩基のもつOH–が１コずつ組み合わさりH2Oが生じている。つまり「中和をする＝酸由来のH+と塩基由来のOH–が等しくなる」と考えることができる。


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酸に含まれるH+・塩基に含まれるOH–

例えば、硫酸H2SO4が1molある時、そこに含まれるH+は何molだろう。

H2SO4は２価の酸なので、含まれているH+の物質量（mol）はH2SO4の物質量（mol）の２倍。従って…

\[
\mathrm{ 1(mol) × 2 = 2(mol) }
\]

このようになる。

つまり、酸がもつH+の物質量（mol）は「酸の物質量（mol）×酸の価数」で求めることができるということだね。

同様に、塩基がもつOH–の物質量（mol）は「塩基の物質量（mol）×塩基の価数」で求めることができる。

以上の説明を踏まえると、中和点における酸・塩基の関係は次の式で表すことができる。

酸のmol×酸の価数＝塩基のmol×塩基の価数
Point!

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中和計算

それでは、上で紹介した式を使って実際に中和の計算問題を解いていこう。

問題

0.10(mol/L)の硫酸H2SO42.0(L)を中和するために必要な0.20(mol/L)の水酸化ナトリウムNaOHは何(L)か。

中和の計算式に問題文で与えられている数値を当てはめよう。

酸のmol×酸の価数＝塩基のmol×塩基の価数
Point!
\[
\mathrm{ \underbrace{ 0.10(mol/L) × 2.0(L) }
_{ H_{2}SO_{4}\text{ のmol }}
×
\underbrace{ 2 }
_{ \text{ 価数 }}
=
\underbrace{ 0.20(mol/L) × x(L) }
_{ NaOH\text{ のmol }}
×
\underbrace{ 1 }
_{ \text{ 価数 }} \\
↔︎ x=2.0(L) }
\]

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計算演習

問１

0.2[mol/L]の塩酸（HCl）10[L]を中和するのに必要な0.4[mol/L]の水酸化ナトリウム（NaOH）は何[L]か。
【問１】解答/解説：タップで表示
解答：5(L)

公式に当てはめよう。

これを解いて、x=5(L)

問２

0.1[mol/L]の塩酸（HCl）2[L]を中和するのに必要な0.2[mol/L]の水酸化ナトリウム（NaOH）は何[L]か。
【問２】解答/解説：タップで表示
解答：1(L)

公式に当てはめよう。

これを解いて、x=1(L)

問３

0.4[mol/L]の塩酸（HCl）500[ml]を中和するのに必要な0.2[mol/L]の水酸化ナトリウム（NaOH）は何[L]か。
【問３】解答/解説：タップで表示
解答：1(L)

公式に当てはめよう。

500(mL)は分数にして(L)で表そう。

これを解いて、x=1(L)

問４

0.2[mol/L]の硫酸（H2SO4）2[L]を中和するのに必要な0.2[mol/L]の水酸化ナトリウム（NaOH）は何[L]か。
【問４】解答/解説：タップで表示
解答：4(L)

公式に当てはめよう。

これを解いて、x=4(L)

問５

0.3[mol/L]の水酸化ナトリウム2[L]を中和するのに必要な0.2[mol/L]の硫酸（H2SO4）は何[L]か。
【問５】解答/解説：タップで表示
解答：1.5(L)

公式に当てはめよう。

これを解いて、x=1.5(L)

問６

0.1[mol/L]の塩酸（HCl）1[L]を中和するために水酸化ナトリウム（NaOH）を加えていった。すると2[L]加えたところでちょうど中和された。このとき加えた水酸化ナトリウム（NaOH）の濃度は何[mol/L]か。
【問６】解答/解説：タップで表示
解答：0.05(mol/L)

公式に当てはめよう。

これを解いて、x=0.05(mol/L)

問７

0.05[mol/L]の硫酸（H2SO4）4[L]を中和するために水酸化ナトリウム（NaOH）を加えていった。すると1[L]加えたところでちょうど中和された。このとき加えた水酸化ナトリウム（NaOH）の濃度は何[mol/L]か。
【問７】解答/解説：タップで表示
解答：0.4(mol/L)

公式に当てはめよう。

これを解いて、x=0.4(mol/L)

問８

0.2[mol/L]の水酸化カルシウム3[L]を中和するために硫酸（H2SO4）を加えていった。すると1[L]加えたところでちょうど中和された。このとき加えた硫酸（H2SO4）の濃度は何[mol/L]か。
【問８】解答/解説：タップで表示
解答：0.6(mol/L)

公式に当てはめよう。

これを解いて、x=0.6(mol/L)

問９

0.1[mol/L]の水酸化バリウム200[ml]を中和するために硫酸（H2SO4）を加えていった。すると4[L]加えたところでちょうど中和された。このとき加えた硫酸（H2SO4）の濃度は何[mol/L]か。
【問９】解答/解説：タップで表示
解答：0.005(mol/L)

公式に当てはめよう。

これを解いて、x=0.005(mol/L)

問１０

0.05[mol/L]の塩酸（HCl）4[L]を中和するために水酸化ナトリウム（NaOH）を加えていった。すると2[L]加えたところでちょうど中和された。このとき加えた水酸化ナトリウム（NaOH）の濃度は何[mol/L]か。
【問１０】解答/解説：タップで表示
解答：0.1(mol/L)

公式に当てはめよう。

これを解いて、x=0.1(mol/L)


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関連：中和滴定の仕組みを理解。

中和計算は中和滴定の結果を用いて行う。つまり、中和滴定の仕組みが理解できているのは前提ってわけだね。必ず頭に入れておこう。

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