水のイオン積とpHに関する設問です。
<10℃ のとき>
pKw = -log10Kw より 10℃ の水の Kw は
pKw = 14.54 だから Kw = -log1010-14.54
よって、Kw = 1.0 x 10-14.54 ・・・①
問題文より pH = 7 だから [H+] = 1.0 x 10-7・・・②
①と②を Kw = [H+][OH-] に代入すると
1.0 x 10-14.54 = [1.0 x 10-7][OH-]
[OH-] = 1.0 × 10-7.54
以上より [1.0 x 10-7] > [1.0 x 10-7.54] だから [H+] > [OH-] 。
したがって、10℃における pH = 7.00 の水溶液は酸性。
<40℃ のとき>
pKw = 13.54 だから Kw = -log1010-13.54
よって、Kw = 1.0 x 10-13.54 ・・・③
①と②を Kw = [H+][OH-] に代入すると
1.0 x 10-13.54 = [1.0 x 10-7][OH-]
[OH-] = 1.0 × 10-6.54
以上より [1.0 x 10-7] < [1.0 x 10-6.54] だから [H+] < [OH-] 。
したがって、40℃における pH = 7.00 の水溶液は塩基性。
正解は1