化学基礎の問題で、水酸化ナトリウム水溶液と塩酸を使った中和反応の問題があります。特に、与えられた濃度から加えるべき塩酸の量を計算する問題は、しばしば悩みの種となります。今回は、1.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液200mLに0.60mmol/Lの塩酸を加えて過不足なく中和した場合に、必要な塩酸の量を求める問題を解説します。
1. 反応式の理解とモル数の計算
まず、水酸化ナトリウム（NaOH）と塩酸（HCl）の反応式を確認します。この反応は、以下のようになります。
NaOH + HCl → NaCl + H2O
この反応は1:1のモル比で進行します。したがって、水酸化ナトリウムと塩酸のモル数は等しくなります。
2. 水酸化ナトリウムのモル数の計算
水酸化ナトリウムのモル数を計算するには、次の式を使用します。
モル数 = 濃度 × 体積（L）
水酸化ナトリウムのモル数 = 1.5 mol/L × 0.200 L = 0.30 mol
したがって、水酸化ナトリウムのモル数は0.30 molです。
3. 必要な塩酸のモル数の計算
反応式に従い、必要な塩酸のモル数は水酸化ナトリウムと同じです。したがって、必要な塩酸のモル数は0.30 molです。
4. 必要な塩酸の体積の計算
塩酸のモル数が分かったので、次にその体積を求めます。塩酸の濃度は0.60 mmol/Lですので、0.60 mmol/L = 0.00060 mol/Lと考えます。体積を求める式は以下の通りです。
体積（L） = モル数 / 濃度
塩酸の体積 = 0.30 mol / 0.00060 mol/L = 500 L
従って、必要な塩酸の体積は500 mLとなります。
まとめ
この問題では、与えられた水酸化ナトリウム水溶液のモル数から塩酸のモル数を求め、その後、塩酸の濃度から必要な体積を計算しました。最終的に答えは500 mLとなり、5.0 × 10^2 mLは正しい答えであることが分かりました。
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