【高校化学】9月テスト予想問題(記述式)

40問/100点満点

目安:20問正解で偏差値50レベル/40問満点で偏差値65レベル


第1章 基本記述【40点】

問1【2点】

電解質とは何か説明しなさい。

問2【2点】

非電解質とは何か説明しなさい。

問3【2点】

酸塩基のブレンステッド・ローリーの定義を説明しなさい。

問4【2点】

共役酸・共役塩基とは何か説明しなさい。

問5【2点】

水が両性物質である理由を説明しなさい。

問6【2点】

水のイオン積Kwの式を書きなさい。

問7【2点】

pHの定義式を書きなさい。

問8【2点】

25℃で中性の水溶液のpHを答えなさい。

問9【2点】

強酸の水溶液で濃度と[H+]がほぼ等しくなる理由を説明しなさい。

問10【2点】

弱酸で電離度が1よりかなり小さい理由を説明しなさい。

問11【2点】

中和滴定の基本式を一価酸・一価塩基で書きなさい。

問12【2点】

多価酸の中和計算で価数を考える理由を説明しなさい。

問13【2点】

中和点と変色点の違いを説明しなさい。

問14【2点】

弱酸と強塩基の滴定で当量点が塩基性になる理由を説明しなさい。

問15【2点】

強酸と弱塩基の滴定で当量点が酸性になる理由を説明しなさい。

問16【2点】

加水分解とは何か説明しなさい。

問17【2点】

酸性塩とは何か説明しなさい。

問18【2点】

塩基性塩とは何か説明しなさい。

問19【2点】

正塩とは何か説明しなさい。

問20【2点】

酸塩基指示薬の選び方を説明しなさい。


第2章 難問記述【30点】

問21【3点】

0.010mol/Lの強酸のpHを求めなさい。

問22【3点】

pH=3の水溶液の[H+]を求めなさい。

問23【3点】

pH=11の水溶液の[OH-]を25℃で求めなさい。

問24【3点】

0.10mol/L HCl 25.0mLを中和する0.20mol/L NaOHの体積を求めなさい。

問25【3点】

0.050mol/L H2SO4 20.0mLの中和に必要な0.10mol/L NaOHの体積を求めなさい。

問26【3点】

酢酸のKaが小さいほど何を意味するか説明しなさい。

問27【3点】

塩基解離定数Kbが大きいほど何を意味するか説明しなさい。

問28【3点】

酸の強さと共役塩基の強さの関係を説明しなさい。

問29【3点】

NH3が水中で塩基として働く反応式を書きなさい。

問30【3点】

HCO3-が両性イオンとして働く理由を説明しなさい。


第3章 超難問記述【30点】

問31【3点】

緩衝液に少量の強酸を加えたとき何が起こるか説明しなさい。

問32【3点】

緩衝液に少量の強塩基を加えたとき何が起こるか説明しなさい。

問33【3点】

滴定曲線で急激なpH変化が起こる理由を説明しなさい。

問34【3点】

強酸・強塩基の中和熱がほぼ一定になる理由を説明しなさい。

問35【3点】

弱酸の中和熱が強酸より小さくなることがある理由を説明しなさい。

問36【3点】

pHメーターが指示薬より有利な点を説明しなさい。

問37【3点】

中和滴定で空気中のCO2がNaOH水溶液に影響する理由を説明しなさい。

問38【3点】

標準溶液とは何か説明しなさい。

問39【3点】

一次標準物質に必要な条件を2つ説明しなさい。

問40【3点】

酸塩基反応で水以外の溶媒でもブレンステッドの定義が有効な理由を説明しなさい。


解答・解説

第1章 基本記述

問1

問題:電解質とは何か説明しなさい。

解答例:水に溶けるなどしてイオンを生じ、電気を通す物質。

解説:酸・塩基・塩などが含まれます。

問2

問題:非電解質とは何か説明しなさい。

解答例:水に溶けてもほとんどイオンを生じず、電気を通しにくい物質。

解説:グルコースやエタノールなどです。

問3

問題:酸塩基のブレンステッド・ローリーの定義を説明しなさい。

解答例:酸はH+を与える物質、塩基はH+を受け取る物質。

解説:水以外の反応にも使える定義です。

問4

問題:共役酸・共役塩基とは何か説明しなさい。

解答例:H+を1個やり取りして互いに変わる酸塩基の組。

解説:酸がH+を失うと共役塩基になります。

問5

問題:水が両性物質である理由を説明しなさい。

解答例:H+を与える酸としても、H+を受け取る塩基としても働けるから。

解説:相手によって役割が変わります。

問6

問題:水のイオン積Kwの式を書きなさい。

解答例:Kw=[H+][OH-]。

解説:25℃では1.0×10^-14です。

問7

問題:pHの定義式を書きなさい。

解答例:pH=-log10[H+]。

解説:水素イオン濃度を対数で表します。

問8

問題:25℃で中性の水溶液のpHを答えなさい。

解答例:pH=7。

解説:[H+]=[OH-]=1.0×10^-7mol/Lです。

問9

問題:強酸の水溶液で濃度と[H+]がほぼ等しくなる理由を説明しなさい。

解答例:強酸は水中でほぼ完全に電離するから。

解説:一価の強酸なら濃度がそのまま[H+]になります。

問10

問題:弱酸で電離度が1よりかなり小さい理由を説明しなさい。

解答例:水中で電離平衡にあり、分子のまま残る割合が大きいから。

解説:酢酸などが代表です。

問11

問題:中和滴定の基本式を一価酸・一価塩基で書きなさい。

解答例:c酸V酸=c塩基V塩基。

解説:反応比が1:1のときに成り立ちます。

問12

問題:多価酸の中和計算で価数を考える理由を説明しなさい。

解答例:酸1molが放出できるH+のmol数が価数で変わるから。

解説:硫酸は2価酸です。

問13

問題:中和点と変色点の違いを説明しなさい。

解答例:中和点は物質量が過不足なく反応した点、変色点は指示薬の色が変わる点。

解説:適切な指示薬なら近い点で変色します。

問14

問題:弱酸と強塩基の滴定で当量点が塩基性になる理由を説明しなさい。

解答例:生成した弱酸の共役塩基が加水分解してOH-を生じるから。

解説:酢酸ナトリウム水溶液は塩基性を示します。

問15

問題:強酸と弱塩基の滴定で当量点が酸性になる理由を説明しなさい。

解答例:生成した弱塩基の共役酸が加水分解してH+を生じるから。

解説:塩の加水分解でpHが決まります。

問16

問題:加水分解とは何か説明しなさい。

解答例:塩のイオンが水と反応してH+やOH-を生じ、pHを変える反応。

解説:弱酸・弱塩基由来のイオンで起こります。

問17

問題:酸性塩とは何か説明しなさい。

解答例:多価酸のH+が一部残った塩。

解説:NaHCO3などが例です。

問18

問題:塩基性塩とは何か説明しなさい。

解答例:塩基のOH-が一部残った塩。

解説:一部の金属水酸化物塩で見られます。

問19

問題:正塩とは何か説明しなさい。

解答例:酸のH+と塩基のOH-が完全に置き換わってできた塩。

解説:NaClなどです。

問20

問題:酸塩基指示薬の選び方を説明しなさい。

解答例:滴定の急激なpH変化の範囲に変色域が入るものを選ぶ。

解説:当量点付近で色が変わる必要があります。


第2章 難問記述

問21

問題:0.010mol/Lの強酸のpHを求めなさい。

解答例:pH=2。

解説:[H+]=1.0×10^-2なのでpH=2です。

問22

問題:pH=3の水溶液の[H+]を求めなさい。

解答例:1.0×10^-3mol/L。

解説:pH=-log[H+]の逆計算です。

問23

問題:pH=11の水溶液の[OH-]を25℃で求めなさい。

解答例:1.0×10^-3mol/L。

解説:pOH=14-11=3なので[OH-]=10^-3です。

問24

問題:0.10mol/L HCl 25.0mLを中和する0.20mol/L NaOHの体積を求めなさい。

解答例:12.5mL。

解説:HClのmolは0.10×0.0250=0.00250mol、NaOH体積は0.00250/0.20=0.0125Lです。

問25

問題:0.050mol/L H2SO4 20.0mLの中和に必要な0.10mol/L NaOHの体積を求めなさい。

解答例:20.0mL。

解説:H+のmolは0.050×0.0200×2=0.00200molです。

問26

問題:酢酸のKaが小さいほど何を意味するか説明しなさい。

解答例:電離しにくく、弱い酸であることを意味する。

解説:Kaは酸の電離平衡定数です。

問27

問題:塩基解離定数Kbが大きいほど何を意味するか説明しなさい。

解答例:塩基として電離しやすく、強くH+を受け取る傾向があること。

解説:弱塩基の強さを比べる指標です。

問28

問題:酸の強さと共役塩基の強さの関係を説明しなさい。

解答例:強い酸の共役塩基は弱く、弱い酸の共役塩基は比較的強い。

解説:H+を放しやすいほど戻りにくくなります。

問29

問題:NH3が水中で塩基として働く反応式を書きなさい。

解答例:NH3+H2O⇄NH4++OH-。

解説:NH3は水からH+を受け取ります。

問30

問題:HCO3-が両性イオンとして働く理由を説明しなさい。

解答例:H+を放出してCO3^2-にも、H+を受け取ってH2CO3にもなれるから。

解説:酸としても塩基としても働けます。


第3章 超難問記述

問31

問題:緩衝液に少量の強酸を加えたとき何が起こるか説明しなさい。

解答例:共役塩基がH+を受け取り、pH変化を小さくする。

解説:酢酸緩衝液ならCH3COO-が働きます。

問32

問題:緩衝液に少量の強塩基を加えたとき何が起こるか説明しなさい。

解答例:弱酸がOH-を中和し、pH変化を小さくする。

解説:酢酸がCH3COO-へ変わります。

問33

問題:滴定曲線で急激なpH変化が起こる理由を説明しなさい。

解答例:当量点付近で余ったH+またはOH-の量が少量の滴下で大きく変わるから。

解説:濃度の対数であるpHが大きく変化します。

問34

問題:強酸・強塩基の中和熱がほぼ一定になる理由を説明しなさい。

解答例:本質的な反応がH++OH-→H2Oで共通だから。

解説:1molの水生成あたりの熱がほぼ同じです。

問35

問題:弱酸の中和熱が強酸より小さくなることがある理由を説明しなさい。

解答例:弱酸の電離にエネルギーが使われるため。

解説:中和と同時に電離も進みます。

問36

問題:pHメーターが指示薬より有利な点を説明しなさい。

解答例:色ではなく数値でpHを連続的・客観的に測定できる。

解説:色の判断が難しい溶液にも使えます。

問37

問題:中和滴定で空気中のCO2がNaOH水溶液に影響する理由を説明しなさい。

解答例:CO2が溶けてNaOHと反応し、濃度を変えてしまうから。

解説:正確な濃度管理が必要です。

問38

問題:標準溶液とは何か説明しなさい。

解答例:濃度が正確に分かっている溶液。

解説:滴定で未知濃度を求める基準になります。

問39

問題:一次標準物質に必要な条件を2つ説明しなさい。

解答例:純度が高い、安定で吸湿しにくい、式量が大きいなど。

解説:正確な秤量で濃度を決めるためです。

問40

問題:酸塩基反応で水以外の溶媒でもブレンステッドの定義が有効な理由を説明しなさい。

解答例:H+の授受に注目するため、水中でOH-を生じるかに限定されないから。

解説:より広い酸塩基反応を説明できます。