题目
某碱液25.00mL,以0.1000mol/L HCl标准溶液滴定至酚酞褪色,用去15.28mL,再加甲基橙继续滴定,又消耗HCl6.50mL,此碱液的组成是( )A. NaOH+NaHCO3B. NaOH+Na2CO3C. NaHCO3D. Na2CO3
某碱液25.00mL,以0.1000mol/L HCl标准溶液滴定至酚酞褪色,用去15.28mL,再加甲基橙继续滴定,又消耗HCl6.50mL,此碱液的组成是( )
A. NaOH+NaHCO3
B. NaOH+Na2CO3
C. NaHCO3
D. Na2CO3
题目解答
答案
B. NaOH+Na2CO3
解析
本题考查酸碱滴定中混合碱的组成判断,关键在于理解不同指示剂对应的不同反应阶段。
- 酚酞变色点(pH≈8.2):通常对应强碱与强酸的中和反应(如NaOH与HCl反应)。
- 甲基橙变色点(pH≈3.1-4.4):对应碳酸盐与酸的完全反应(如Na₂CO₃最终转化为CO₂和H₂O)。
- 两次滴定体积差:若第一次消耗HCl体积大于第二次,说明溶液中既有强碱(如NaOH)又有碳酸盐(如Na₂CO₃),且NaOH先被中和,Na₂CO₃分两步反应。
反应分析
- 酚酞阶段(V₁=15.28mL):HCl优先中和强碱(NaOH),反应为:
$\text{NaOH} + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H₂O}$ - 甲基橙阶段(V₂=6.50mL):剩余HCl与Na₂CO₃反应,分两步:
- 第一步:$\text{Na₂CO₃} + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{NaHCO₃}$
- 第二步:$\text{NaHCO₃} + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{CO₂} + \text{H₂O}$
总反应为:
$\text{Na₂CO₃} + 2\text{HCl} \rightarrow 2\text{NaCl} + \text{CO₂} + \text{H₂O}$
关键计算
- 总HCl物质的量:
$n_{\text{总}} = 0.1000 \times \frac{15.28}{1000} + 0.1000 \times \frac{6.50}{1000} = 0.002178 \, \text{mol}$ - NaOH与Na₂CO₃的物质的量关系:
设NaOH为$n_1$,Na₂CO₃为$n_2$,则:
$n_1 + 2n_2 = 0.002178$
由酚酞阶段消耗的HCl对应$n_1 = 0.1000 \times \frac{15.28}{1000} = 0.001528 \, \text{mol}$,代入得:
$n_2 = \frac{0.002178 - 0.001528}{2} = 0.000325 \, \text{mol}$
说明溶液中同时存在NaOH和Na₂CO₃。