問7 ある濃度のリン酸 HsPO。水溶液を10.0mL とり,これに指示薬としてチ モールフタレインを加えて 0.100mol/L の水酸化ナトリウム水溶液で滴定した ところ,12.0mL 滴下したところで水溶液の色が無色から青色に変化したので, ここを滴定の終点とした。 このリン酸水溶液のモル濃度は何 mol/L か。最も 適当な数値を,次の①~⑤のうちから一つ選べ。なお,この滴定の終点ではリ ン酸はリン酸水素二ナトリウム Na2HPO4 になっている。また,チモールフタ レインの変色域は pH 8.6~10.5 で, pHがこれより小さい領域では無色, 大き い領域では青色を呈する。 7 mol/L 0)0.0400 2) 0.0600 3 0.0800 の 0.100 6 0.120

40×5+95×x+17×y=502 95x+17y=302 式1), 式(2)から,x=3, y=1 よって,組成式は Cas (PO4).OH である。 (補足) ヒドロキシアバタイト 水酸化リン酸カルシウム Cas(PO)3OH のことであり, ヒト の骨の60 %, 歯のエナメル質の 97 %, 象牙質の70% はヒド ロキシアパタイトでできている。 6 問7 リン酸HsPO4 水溶液に NaOH 水溶液を加えていくと, 第一 段階では次式で表される中和反応が起こる。 NaH2PO4 + H20 リン酸二水素 ナトリウム HsPO4+ NaOH → さらに, NaOH水溶液を加えていくと, 第二段階では次式で表 される中和反応が起こる。 Na2HPO4 + H:O リン酸水素 ニナトリウム NaH2PO4 + NaOH この滴定の終点では, HSPO4 はリン酸水素二ナトリウム NazHPO4になっているので, 全体としては, 次式の反応が起こっ ている。 HaPO。+ 2NaOH NazHPO。+ 2 H:O 濃度未知のリン酸水溶液のモル濃度をx [mol/L]とすると,反 応前の HaPO。の物質量は, * [mol/L]× 10.0 L 1000 これを中和してNazHPO4 にするために必要としたNaOH の物 質量は, 12.0 0.100 mol/L×- 1000 HaPO4 と NaOHが物質量比 H&PO4: NaOH=1:2で反応して いるので, 10.0 -mol : 0.100× 1000 12.0 - mol=1:2 1000 xX 110

x=0.0600 mol/L なお,この滴定では, 指示薬としてチモールフタレイン(変色域 8.6~10.5)を用いるのが適当である。pH が8.6 より小さければ水 溶液は無色であり, pH が10.5より大きければ水溶液は青色を示 す。 また,この滴定の滴定曲線は次のように表される。 14 12 NasPO。 10 -NaHPO 8 pH 6 NAH2PO。 4 2 0 0 6.0 12.0 18.0 0.100 mol/L NaOH 水溶液の滴下量[mL) 7 .の