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⚗️化学クイズ 問題と解説

元素・化合物・化学反応など、化学に関するクイズです。元素周期表から身近な化学現象まで、化学の面白さを体験できます。1240問のうち第401420問を掲載しています(21ページ目/全62ページ)。

  1. 401難易度 ★★☆☆☆

    アレニウスの塩基の定義として正しいものはどれですか?

    正解:水溶液中でOH⁻(水酸化物イオン)を生じる物質
    解説:アレニウスの定義では、塩基は水溶液中でOH⁻(水酸化物イオン)を放出する物質です。例:NaOH → Na⁺ + OH⁻。
  2. 402難易度 ★★☆☆☆

    ブレンステッド・ローリーの酸の定義として正しいものはどれですか?

    正解:H⁺(プロトン)を供与する物質
    解説:ブレンステッド・ローリーの定義(1923年)では、酸はH⁺(プロトン)を供与(放出)する物質です。この定義はアレニウスより広く、水溶液以外の反応にも適用できます。
  3. 403難易度 ★★★☆☆

    アンモニア(NH₃)がブレンステッドの塩基として働く理由はどれですか?

    正解:H⁺を受け取れる非共有電子対を持つから
    解説:NH₃は窒素原子に非共有電子対を持ち、水溶液中でH⁺を受け取ってNH₄⁺(アンモニウムイオン)になります(NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻)。これがブレンステッドの塩基の働きです。
  4. 404難易度 ★★★☆☆

    ルイスの酸の定義として正しいものはどれですか?

    正解:電子対受容体
    解説:ルイスの定義(1923年)では、酸は電子対を受け取る物質(電子対受容体)、塩基は電子対を供与する物質(電子対供与体)です。これはプロトンを含まない反応にも適用できる最も広い定義です。
  5. 405難易度 ☆☆☆☆

    25℃の純粋な水のpHはいくつですか?

    正解:7
    解説:25℃の純粋な水は[H⁺]=[OH⁻]=1.0×10⁻⁷mol/Lで、pH=−log(1.0×10⁻⁷)=7です。この状態を「中性」といいます。
  6. 406難易度 ★★☆☆☆

    pHの定義として正しいものはどれですか?

    正解:pH = −log[H⁺]
    解説:pHは水素イオン濃度[H⁺]の対数の負の値:pH=−log₁₀[H⁺]で定義されます。[H⁺]が大きいほどpHは小さく(酸性が強い)、小さいほどpHは大きくなります(塩基性が強い)。
  7. 407難易度 ★★☆☆☆

    塩酸(HCl)0.1mol/L水溶液のpHはいくつですか?(HClは完全解離するとする)

    正解:1
    解説:HClは強酸で完全解離:HCl → H⁺ + Cl⁻。よって[H⁺]=0.1=10⁻¹mol/L。pH=−log(10⁻¹)=1です。
  8. 408難易度 ★★☆☆☆

    強酸と弱酸の違いとして正しいものはどれですか?

    正解:強酸は水中でほぼ完全に電離する
    解説:強酸(HCl, H₂SO₄, HNO₃など)は水中でほぼ完全にH⁺とアニオンに解離します。弱酸(酢酸、炭酸など)は部分的にしか電離せず、電離平衡が成立します。
  9. 409難易度 ★★★☆☆

    pH=3の溶液と pH=5の溶液を比べると、水素イオン濃度はどちらが何倍大きいですか?

    正解:pH=3の方が100倍大きい
    解説:pHは対数スケールなので、pH差1ごとに[H⁺]は10倍異なります。pH=3と5の差は2なので、pH=3の[H⁺]はpH=5の10²=100倍です。
  10. 410難易度 ★★☆☆☆

    pH=12の溶液の性質として正しいものはどれですか?

    正解:強い塩基性
    解説:pH>7は塩基性(アルカリ性)で、pH=12は[H⁺]=10⁻¹²mol/Lと非常に低く、[OH⁻]=10⁻²=0.01mol/Lで強い塩基性を示します。
  11. 411難易度 ★★☆☆☆

    酢酸(CH₃COOH)が弱酸である理由として正しいものはどれですか?

    正解:水中で一部しか電離しないから
    解説:酢酸はCH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺の平衡反応で一部しか電離しません(電離度は数%程度)。そのため同じ濃度の強酸より[H⁺]が低く、弱酸に分類されます。
  12. 412難易度 ★★☆☆☆

    炭酸(H₂CO₃)は何価の酸ですか?

    正解:2価
    解説:炭酸(H₂CO₃)は2つのH⁺を放出できる2価の酸です。H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻(第1電離)→ HCO₃⁻ ⇌ H⁺ + CO₃²⁻(第2電離)。
  13. 413難易度 ★★☆☆☆

    リン酸(H₃PO₄)の価数はいくつですか?

    正解:3価
    解説:リン酸(H₃PO₄)は3つのH⁺を順番に放出できる3価の酸です。段階的にH₂PO₄⁻、HPO₄²⁻、PO₄³⁻と電離します。
  14. 414難易度 ☆☆☆☆

    中和反応の一般式として正しいものはどれですか?

    正解:酸 + 塩基 → 塩 + 水
    解説:中和反応:酸 + 塩基 → 塩 + 水。酸のH⁺と塩基のOH⁻が結合してH₂Oが生じ、酸の陰イオンと塩基の陽イオンが塩を形成します。
  15. 415難易度 ☆☆☆☆

    塩酸(HCl)と水酸化ナトリウム(NaOH)が過不足なく中和したとき生成する塩はどれですか?

    正解:NaCl
    解説:HCl + NaOH → NaCl + H₂O。塩酸と水酸化ナトリウムが中和すると塩化ナトリウム(NaCl、食塩)と水が生成します。
  16. 416難易度 ★★☆☆☆

    硫酸(H₂SO₄)と水酸化ナトリウム(NaOH)が完全中和するとき、モル比はどれですか?

    正解:H₂SO₄:NaOH = 1:2
    解説:H₂SO₄は2価の酸(H⁺を2個放出)、NaOHは1価の塩基(OH⁻を1個放出)です。H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O なのでモル比は1:2です。
  17. 417難易度 ★★★☆☆

    中和反応で生成した塩の水溶液が必ず中性(pH=7)になるわけではない理由はどれですか?

    正解:弱酸・弱塩基由来の塩は加水分解してpHが変わるから
    解説:強酸+強塩基の塩(NaCl)は中性ですが、弱酸+強塩基の塩(酢酸ナトリウムCH₃COONa)は水中でCH₃COO⁻が加水分解してOH⁻を生じるため塩基性(pH>7)になります。
  18. 418難易度 ★★★☆☆

    酢酸ナトリウム(CH₃COONa)水溶液のpHはどのようになりますか?

    正解:pH > 7(塩基性)
    解説:酢酸ナトリウムは弱酸(酢酸)と強塩基(NaOH)の塩です。水中でCH₃COO⁻が加水分解:CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻ となりOH⁻が増えるため塩基性(pH > 7)を示します。
  19. 419難易度 ★★★☆☆

    緩衝液(緩衝溶液)とはどのような溶液ですか?

    正解:pHの変化を抑える能力のある溶液
    解説:緩衝液は少量の酸や塩基を加えてもpHがほとんど変化しない溶液で、弱酸とその塩(例:酢酸+酢酸ナトリウム)や弱塩基とその塩の混合物が使われます。血液のpH(約7.4)もHCO₃⁻/H₂CO₃系で緩衝されています。
  20. 420難易度 ☆☆☆☆

    酢酸(食酢の主成分)は身近な酸の代表例ですが、その化学式はどれですか?

    正解:CH₃COOH
    解説:酢酸の化学式はCH₃COOH(エタン酸)です。食酢には約3~5%の酢酸が含まれています。弱酸であり、料理・保存・掃除など幅広く使われます。

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