中3理科：水酸化ナトリウムと塩酸の中和反応に関する計算問題の解説

この問題は、水酸化ナトリウム水溶液と塩酸を混合した際の中和反応に関するものです。実際に混合液を中性にするためには、水酸化ナトリウム水溶液Xを加える必要があります。今回はその計算方法について解説します。

1. 問題の整理

問題文では、水酸化ナトリウム水溶液Y 15.0cm³と塩酸 30.0cm³を混合すると、混合液が酸性を示すと述べられています。この時、混合液を中性にするために水酸化ナトリウム水溶液Xを何cm³加える必要があるのかを求める問題です。

水酸化ナトリウム水溶液と塩酸は中和反応を行い、水と塩が生成されます。この反応は次の化学式で表されます：
NaOH + HCl → NaCl + H₂O

まず、水酸化ナトリウムと塩酸のモル濃度を用いて、反応に必要な物質量を求めます。その後、塩酸と水酸化ナトリウムが中和反応で等量反応することから、Xの水酸化ナトリウム水溶液の量を計算することができます。

問題文で与えられた情報を基に計算を行うと、必要な水酸化ナトリウム水溶液Xの量は7.5cm³になります。これにより、混合液が中性となるためにはこの量の水酸化ナトリウム水溶液を加える必要があります。

水酸化ナトリウム水溶液と塩酸の中和反応では、適切な量の水酸化ナトリウムを加えることで中性の溶液を得ることができます。今回の問題では、水酸化ナトリウム水溶液Xを7.5cm³加えることで中和反応が完了します。