危険物乙四 基礎的な物理学及び基礎的な化学 問44｜酸・塩基と中和

正しいのはイです。pH7が中性、7未満が酸性、7超が塩基性です。

• ア（誤）: pHが小さいほど酸性が強い。
• イ（正）: 酸性pH<7、塩基性pH>7。
• ウ（誤）: 酸＋塩基→塩＋水は中和反応（酸化還元ではない）。
• エ（誤）: 中性のpHは7（0ではない）。
• オ（誤）: 青色リトマスを赤に変えるのは酸性（塩基性は赤→青）。

「pH7中性／小さいほど酸性／中和＝塩＋水」を押さえます。

酸・塩基と中和:

水溶液の酸性・塩基性の強さはpHで表します（0〜14）。

• ア（誤）: pHが小さいほど酸性が強い（大きいほど塩基性が強い）。「pHが大きいほど酸性」は逆。
• イ（正）: pH7が中性、7より小さいと酸性、7より大きいと塩基性。
• ウ（誤）: 酸＋塩基→塩＋水の反応は中和反応。酸化還元反応は電子の授受を伴う別の反応。
• エ（誤）: 中性の水溶液のpHは7（0は強酸性）。
• オ（誤）: 青色リトマス紙を赤に変えるのは酸性。塩基性は赤色リトマスを青に変える。

引っかけパターン: pHの大小と酸性の関係を逆にする（本問のア）、中和を酸化還元とする、中性pHを0とする、リトマスの色変化を逆にする。「pH7中性・小さいほど酸性・中和＝塩＋水・酸は青リトマスを赤」を固定します。

【理論的背景】

酸は水溶液中で水素イオン（H⁺）を生じる物質、塩基はOH⁻を生じる（またはH⁺を受け取る）物質です。水溶液の酸性・塩基性の度合いはpH（0〜14）で表し、pH7が中性、7未満が酸性、7超が塩基性です。pHは水素イオン濃度の指標で、値が小さいほど酸性が強くなります。乙四では、危険物の中に酸（酢酸・アクリル酸等の第二石油類水溶性、硝酸等の第6類）が含まれることに関連して基礎が問われます。

【酸・塩基・中和の整理】

• pH: 0〜14。7が中性、7未満が酸性（小さいほど強酸性）、7超が塩基性（大きいほど強塩基性）。
• 中和反応: 酸＋塩基 → 塩＋水。例: HCl＋NaOH → NaCl＋H₂O。発熱を伴う（中和熱）。
• 指示薬: 青色リトマス紙を赤に変えるのは酸性、赤色リトマス紙を青に変えるのは塩基性。フェノールフタレインは塩基性で赤色。
• 酸化還元との区別: 中和は水素イオンと水酸化物イオンの結合で塩と水を生じる反応。酸化還元は電子の授受（酸化数の変化）を伴う反応で、別物。

【危険物との接続】

• 酢酸（第二石油類・水溶性）は弱酸で、金属を腐食させる性質があります。タンク・配管の材質選定や腐食対策に関わります。
• 硝酸・過塩素酸（第6類・酸化性液体）は強酸かつ強酸化性で、有機物と激しく反応します。
• 中和熱（発熱）は、酸と塩基を混合する際の発熱・突沸の危険として、取扱い時の注意につながります。

【試験での位置づけ】

酸・塩基と中和は物理化学の基礎（頻出度C）です。核心は、(1)pH7が中性・7未満が酸性・7超が塩基性、(2)pHが小さいほど酸性が強い、(3)中和＝酸＋塩基→塩＋水、(4)酸は青色リトマスを赤に変える、です。引っかけは、pHの大小と酸性の関係を逆にする（本問のア）、中和を酸化還元とする（ウ）、中性pHを0とする（エ）、リトマスの色変化を逆にする（オ）です。「pH7中性・小さいほど酸性・中和は塩と水」を固定します。

【各選択肢の発展補足】

• ア（誤）: pHが小さいほど酸性が強い。
• イ（正）: 酸性pH<7、塩基性pH>7。
• ウ（誤）: 酸＋塩基→塩＋水は中和反応。
• エ（誤）: 中性のpHは7。
• オ（誤）: 青色リトマスを赤に変えるのは酸性。

【根拠】確立した化学（酸・塩基・pH・中和）。

【補足】pH7中性・7未満酸性（小さいほど強い）・7超塩基性。中和＝酸＋塩基→塩＋水。酸は青色リトマスを赤に変える。