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【過去問】酸と塩基・pHとは?液性の見分け方を解説|危険物取扱者乙4

B出題ランク:定期的に問われるBランク

「酸性・アルカリ性」「pH」は理科で一度は聞いた言葉ですが、乙4では酸=H+を生じる/塩基=OH-を生じるという定義と、pHの数値で液性を判定する力が問われます。物化(基礎的な物理学・化学)の中ではBランクですが、中和反応の前提となる基礎なので確実に押さえましょう。

消防設備士

今回は酸と塩基、そしてpHを整理します。次回の「中和反応」の土台になる大事な単元ですよ。

強欲な青木

酸って「すっぱいやつ」ですよね。塩基って何っすか?

消防設備士

酸は水に溶けて水素イオンH+を出す物質、塩基(アルカリ)は水酸化物イオンOH-を出す物質です。この一点で性質がきれいに分かれます。

強欲な青木

pHっていう数字もよく見ますけど、あれは何を表してるんすか?

消防設備士

pHは水素イオン濃度の指標で0〜14。pH7が中性、それより小さいと酸性、大きいとアルカリ性。数字の向きさえ覚えれば一発で判定できます。

目次

💪実力試し(3問)

まずは現在の理解度をチェック。本番レベルを3問用意しました。

問題1

酸の説明として、正しいものはどれか。

  1. 水に溶けて水酸化物イオンOH-を生じる物質。
  2. 水に溶けて水素イオンH+を生じる物質。
  3. 水に溶けても電離せず、イオンを生じない物質。
  4. 赤色リトマス紙を青色に変える物質。
解答と解説を見る
正解
解説

酸は水に溶けて水素イオンH+を生じる物質。選択肢1・4は塩基(アルカリ)の説明で、3は非電解質に近い説明であり誤り。

間違えやすいポイント

『酸=H+/塩基=OH-』の対応を逆にする誤答が最頻出。

問題2

pHに関する説明として、正しいものはどれか。

  1. pHは0〜7の範囲で表され、7が最大値である。
  2. pH7は中性で、7未満が酸性、7超がアルカリ性である。
  3. pHが大きいほど酸性が強くなる。
  4. pHは水溶液の温度を表す指標である。
解答と解説を見る
正解
解説

pHは水素イオン濃度の指標で0〜14の範囲。pH7が中性、7未満が酸性、7超がアルカリ性。選択肢1は範囲が誤り、3は大小が逆、4は意味が誤り。

間違えやすいポイント

範囲(0〜14)と中性の値(7)をセットで暗記する。

問題3

pH2の水溶液の液性として、正しいものはどれか。

  1. 強いアルカリ性。
  2. 弱いアルカリ性。
  3. 中性。
  4. 強い酸性。
解答と解説を見る
正解
解説

pH7未満は酸性で、数値が小さいほど強い酸性。pH2は7より大幅に小さいため強い酸性を示す。

間違えやすいポイント

pHが小さい=酸性が強い。大小の向きを取り違えないこと。

🔰基礎教養学習

1. 酸とは

酸とは水に溶けて水素イオンH+を生じる物質。青色リトマス紙を赤色に変え、水溶液は酸味を示し、多くの金属と反応して水素を発生する。

消防設備士

キーワードは「H+を出す」「青→赤」「酸味」「金属+酸→水素」の4点セットです。

2. 塩基(アルカリ)とは

2. 塩基(アルカリ)とは

塩基とは水に溶けて水酸化物イオンOH-を生じる物質。赤色リトマス紙を青色に変え、水溶液は手につけるとぬるぬるした感触を示す。

強欲な青木

せっけん水がぬるぬるするのはアルカリ性だからなんすね。

3. pH(水素イオン指数)とは

pHは水溶液中の水素イオン濃度を表す指標で、0〜14の範囲をとる。pH7が中性、7未満が酸性(小さいほど強酸)、7超がアルカリ性(大きいほど強塩基)。

4. pHスケールと酸・塩基の性質

pHの範囲 液性 リトマス紙 代表的な性質 強弱の向き
0〜6 酸性 青→赤 酸味・金属と反応し水素発生 小さいほど強い酸
中性 変化なし 純水など
8〜14 アルカリ性 赤→青 ぬるぬるした感触 大きいほど強い塩基

強酸・弱酸/強塩基・弱塩基

水中でほぼ完全に電離してH+(またはOH-)を多く生じるものを強酸・強塩基、一部しか電離しないものを弱酸・弱塩基という。強弱は「電離のしやすさ」で決まり、水溶液の濃さ(濃度)とは別の概念である点に注意。

4. pHスケールと酸・塩基の性質
図解:4. pHスケールと酸・塩基の性質

✅理解度チェックテスト(3問)

チェック1(4択)

水に溶けて水酸化物イオンOH-を生じ、赤色リトマス紙を青色に変える物質はどれか。

  1. 塩基(アルカリ)
  2. 中性物質
  3. 非電解質
答えを見る
正解
ポイント

OH-を生じ、赤リトマス→青に変えるのは塩基(アルカリ)の性質。

チェック2(○✕)

次の記述は正しいか誤りか、○✕で答えてください。

「pHが小さい水溶液ほど酸性が強い。」

答えを見る
正解○(正しい)
解説

正しい。pHは小さいほど酸性が強く、大きいほどアルカリ性が強い。pH7が中性。

チェック3(穴埋め)

次の文の【 】に入る最も適切な語句を選んでください。

酸は水に溶けて【 】イオンを生じる物質である。

  1. 水酸化物(OH-)
  2. 水素(H+)
  3. 塩化物(Cl-)
  4. ナトリウム(Na+)
答えを見る
正解
解説

酸は水に溶けて水素イオンH+を生じる。OH-を生じるのは塩基。

🪏深掘り解説

① 酸と塩基を見分ける4つの観点

  • 生じるイオン:酸はH+、塩基はOH-
  • リトマス紙:酸は青→赤、塩基は赤→青
  • 感触・味:酸は酸味、塩基はぬるぬる
  • 金属との反応:酸は多くの金属と反応して水素を発生(塩基は一般に反応しにくい)

② 「強弱」と「濃度」は別物

強酸でも薄ければpHは中性寄りになり、弱酸でも濃ければそれなりに酸性を示す。「強い・弱い」は電離のしやすさ、「濃い・薄い」は溶けている量の問題で、別の軸であることを区別する。

③ 指示薬で液性を判定する

指示薬は液性によって色が変わる試薬。リトマス紙は酸性で赤、アルカリ性で青を示す。pH試験紙を使えば、色の変化からおおよそのpHの値(液性の強さ)まで読み取れる。

🥊過去問演習(10問)

実際の試験レベル10問に挑戦しましょう。解説付きで知識を固めます。

危険物乙4 2-8:酸と塩基・pHとは? 過去問演習10問

危険物取扱者試験 乙種第4類「酸と塩基・pHとは?」の過去問演習10問です。

1 / 10

次の文の( )内のA~Dにあてはまる語句の組合せとして、正しいものはどれか。「塩酸の水溶液は酸のためpHは7より(A)。水酸化ナトリウムの水溶液は塩基のためpHは7より(B)。塩酸と水酸化ナトリウムそれぞれの水溶液を適量混合すると食塩と水ができるが、この反応を(C)という。同量の酸と塩基を混合したときにできた食塩水のpHは7で、このとき(D)である。」

2 / 10

酸と塩基の説明について、次のうち誤っているものはどれか。

3 / 10

酸の性状について、次のうち誤っているものはどれか。

4 / 10

水素イオン指数について、次のうち誤っているものはどれか。

5 / 10

次に示す水素イオン指数(pH)について、酸性で、かつ中性に最も近いものはどれか。

6 / 10

pH(水素イオン指数)に関する説明として、正しいものはどれか。

7 / 10

pH3の水溶液の液性として、正しいものはどれか。

8 / 10

次のpHの水溶液のうち、最も強い酸性を示すものはどれか。

9 / 10

塩基(アルカリ)の一般的性質として、正しいものはどれか。

10 / 10

強酸と弱酸の違いとして、正しいものはどれか。

あなたのスコアは

平均スコアは 0%

🎙️現場のリアル

pHは中性が7、それより小さければ酸性、大きければアルカリ性。数字が小さいほど酸が強い——ここが直感と逆なので毎年間違える人が出ます。現場では洗浄剤の取り違えで手が荒れる事故があるくらい、身近な話です。

📝まとめ

酸と塩基・pHとは?
図解:酸と塩基・pHとは?
  • :水に溶けてH+を生じる。青リトマス→赤、酸味、金属と反応し水素発生
  • 塩基(アルカリ):水に溶けてOH-を生じる。赤リトマス→青、ぬるぬる
  • pH:0〜14の指標。7が中性、7未満が酸性(小さいほど強酸)、7超がアルカリ性(大きいほど強塩基)
  • 「強弱(電離度)」と「濃度(濃い・薄い)」は別の軸
消防設備士

次回は「中和反応」。酸と塩基が反応して塩と水ができる仕組みと、量の計算を学びます。

📚 この科目の全体像(学習ロードマップ)

いま何回目をやっていて、あと何回残っているかがひと目でわかります。復習したい回はここから飛んでください。

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この記事を書いた人

高専から大学院まで9年間にわたり化学を専攻。
消防整備士として10年の実務経験を積み、独立・起業。

消防設備士全類、危険物取扱者全類をはじめ、第二種電気工事士、AI・DD総合種、第三種電気主任技術者など、多数の国家資格を保有。

神戸高等技術専門学院にて危険物取扱者 乙種第4類およびDO第3種の講師を担当。
また、月刊誌「電気と工事(オーム社)」にてコラムを連載中。

実務・教育・執筆の三軸から、専門性と実践力を兼ね備えた情報発信を行っている。

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