高校化学基礎について

以下の問題の正確な答えがわかる方
いらっしゃいましたら
ご回答をお願いします。

計算式は不要です。

【0.020mol/L 水酸化カルシウム水溶液200mLに含まれる酸から生じるH+ もしくは 塩基から生じるOH-の物質量[mol]を求めよ。】

No.6 回答者： 101325 回答日時： 2014/12/19 11:09

【0.020mol/L 希硫酸200mLに含まれる酸から生じるH+ もしくは 塩基から生じるOH-の物質量[mol]を求めよ。

】
という問題の答えは、「酸から生じるH+の物質量は0.0080mol」になります。H2SO4が２価の強酸だからです。

それと同じように
【0.020mol/L 水酸化カルシウム水溶液200mLに含まれる酸から生じるH+ もしくは 塩基から生じるOH-の物質量[mol]を求めよ。】
という問題の答えは、「塩基から生じるOH-の物質量は0.0080mol」になります。Ca(OH)2が２価の強塩基だからです。


もし問題が「0.020mol/L 希硫酸200mLに含まれるH+ もしくは OH-の物質量[mol]を求めよ」とか「0.020mol/L 水酸化カルシウム水溶液200mLに含まれるH+ もしくは OH-の物質量[mol]を求めよ」だったなら、正確な答えを導くのに酸HSO4^-もしくは塩基CaOH^+の解離定数が必要になります。ですけど、今の場合はそれらの解離定数は不要です。

【0.020mol/L 酢酸水溶液200mLに含まれる酸から生じるH+ もしくは 塩基から生じるOH-の物質量[mol]を求めよ。】
【0.020mol/L アンモニア水溶液200mLに含まれる酸から生じるH+ もしくは 塩基から生じるOH-の物質量[mol]を求めよ。】
という問題の答えと
【0.020mol/L 酢酸水溶液200mLに含まれるH+ もしくは OH-の物質量[mol]を求めよ。】
【0.020mol/L アンモニア水溶液200mLに含まれるH+ もしくは OH-の物質量[mol]を求めよ。】
という問題の答えが違うのと、同じ理屈です。

高校の化学基礎で学ぶ知識では
【0.020mol/L アンモニア水溶液200mLに含まれる塩基から生じるOH-の物質量[mol]を求めよ。】
という問題は解けるけど
【0.020mol/L アンモニア水溶液200mLに含まれるOH-の物質量[mol]を求めよ。】
という問題は解けないんじゃないかなと思います(違っていればご指摘ください＞＃３さん)。


【0.020mol/L 水酸化カルシウム水溶液200mLに含まれる酸から生じるH+ もしくは 塩基から生じるOH-の物質量[mol]を求めよ。】
という問題は、ぎこちない問題文だとは思いますけど、解けない問題ではありません。
【0.020mol/L 水酸化カルシウム水溶液200mLを中和するのに必要なHCl もしくは NaOHの物質量[mol]を求めよ。】
という問題と同じように考えればいいです。

No.5 回答者： htms42 回答日時： 2014/12/19 09:05

水酸化カルシウムは水１００gに

０℃で　０．１８５ｇ
１００℃で　０．０７７ｇ
溶けるそうです・・・化学辞典（東京化学同人）。

水酸化カルシウムの式量は７４ですから０．０２０mol/Lは常温付近の飽和溶液の濃度としてはありうるものだと思います。

No.4 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2014/12/19 08:55

どういう目的があっての質問かを書かれないと適切な回答はえられません。

0.020(mol/L)の水酸化カルシウムからは、
　Ca(OH)₂ → Ca²⁺ + 2OH⁻
により、
　水酸化カルシウムはその物質量の２倍の物質量の水酸化物イオンを持っていますが、その場合は『水溶液200mLに・・』のフレーズは不要です。
　Ca(OH)₂ + H₂O → Ca²⁺ + 2OH⁻　この場合は水が酸として関わるが『塩基から生じるOH-の物質量[mol]を』求めるためには（温度に依存して大きく変わるため）解離定数が与えられる必要がある。
　酸性下では生じたCaイオンが水を塩基として
　Ca²⁺ + H₂O → H⁺ + CaOH⁺　
　で水素イオンを生じるが、この場合も解離定数が必要

　言い換えると、その問題には答えがない。が正確な答えでしょう。
　こんな愚問はどこで見つけたのですか？？

No.3 回答者： Saturn5 回答日時： 2014/12/19 01:23

Ｎｏ．１の方がおっしゃるように、水酸化カルシウムは水に溶けにくいです。

ちょうど、この問題設定の０．０２ｍｏｌ／Ｌが微妙なところです。

で、私の方も質問があります。
(1)酸から生じるH+ もしくは 塩基から生じるOH-
どうしてこんなにまわりくどい表現なのでしょうか？

(2)物質量[mol]を求めよ
モル濃度を求めるのならばわかりますが、ｍｏｌを求めてどうするのですか？

(3)計算式は不要
答えだけを得て何に使うのですか？

No.2 回答者： Willyt 回答日時： 2014/12/18 22:11

水産課カルシウム、つまり消石灰は Ca(OH)2 です。

ですから、これ１モルを水に溶かすとＯＨイオンが２モル生じます。問題の溶液中に含まれる水酸化カルシウムは　0.2×0.02モル＝4×10^-3モルですから生じるＯＨイオンはその倍の 8×10^-3モルということになります。

しかしこの設問はちょっとおかしいですよ。消石灰は弱アルカリですからこれを水に溶かしても全部はイオン化せず、一部だけしかイオン化しません。ですから上記の量の水酸イオンは実際には生じません。

No.1 回答者： Willyt 回答日時： 2014/12/18 22:08

水産課カルシウム、つまり消石灰は Ca(OH)2 です。

ですから、これ１モルを水に溶かすとＯＨイオンが２モル生じます。問題の溶液中に含まれる水酸化カルシウムは　0.2×0.02モル＝4×10^-3モルですから生じるＯＨイオンはその倍の 8×10^-3モルということになります。

しかしこの設問はちょっとおかしいですよ。消石灰は弱アルカリですからこれを水に溶かしても全部はイオン化せず、一部だけしかイオン化しません。ですから上記のr量の水酸イオンは実際には生じません。