题目
有关“混合碱中NaOH,Na2CO3含量的测定”思考题1.什么叫“双指示剂法”?2.什么叫混合碱?NaCO3和NaHCO3的混合碱能不能采用“双指示剂法”测定其含量?测定结果的计算方式如何表示?3.本实验中为什么要把试样溶解制成250ml溶液后再吸取25.00ml进行测定?为什么不直接称取0.13~0.15g进行测定?2.NaCO3和NaHCO3的混合碱能不能采用“双指示剂法”测定其含量?测定结果的计算方式如何表示?3.本实验中为什么要把试样溶解制成250ml溶液后再吸取25.00ml进行测定?为什么不直接称取0.13~0.15g进行测定?所谓双指示剂法就是分别以酚酞和甲基橙为指示剂,在同一份溶液中用盐酸标准溶液作滴定剂进行连续滴定,根据两个终点所消耗的盐酸标准溶液的体积计算混合碱中各组分的含量. 1.掌握双指示剂法测定混合碱中两种组分的方法.2.根据测定结果判断混合碱样品的成分,并计算各组分含量.二、原理混合碱是指NaOH、Na2CO3、与NaHCO3中两种组分NaOH与Na2CO3或Na2CO3与NaHCO3的混合物.在试液中,先加酚酞指示剂,用盐酸标准滴定溶液滴定至溶液由红色恰好褪去,消耗HCl溶液体积为V1.反应式如下NaOH + HCl = NaCl + H2ONa2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl然后在试液中再加甲基橙指示剂,继续用HCl标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变橙色,消耗HCl溶液体积为V2,反应式为NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑三、试剂1.HCl标准滴定溶液c(HCl)=0.1mol/L.2.甲基橙指示剂(1g/L).3.酚酞指示剂(10g/L).四、实训内容准确称取1.5~2.0g碱试样于250mL烧杯中,加水使之溶解后,定量转入250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,充分摇匀.用移液管移取25.00mL试液于锥形瓶中,加酚酞指示液2滴,用0.1mol/LHCl标准滴定溶液滴定至溶液由红色恰好变为无色,记下HCl溶液用量V1,然后,加入甲基橙指示液1~2滴,继续用HCl标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变为橙色.记下HCl溶液用量V2(即终读数减去V1).平行测定三次.根据V1、V2判断混合碱组成,并计算各组分的含量.五、计算公式1.若V1>V2混合碱则为NaOH和Na2CO3的混合物2.若V1<V2混合碱则为Na2CO3和NaHCO3的混合物.式中 ω(NaOH)——NaOH的质量分数,%ω(Na2CO3)——Na2CO3的质量分数,%ω(NaHCO3)——NaHCO3的质量分数,%c(HCl)——HCl标准滴定溶液的浓度,mol/LV1——酚酞终点时消耗HCl标准滴定溶液的体积,mLV2——甲基橙终点时消耗HCl标准滴定溶液的体积,mLm——试样的质量,gM(NaOH)——NaOH的摩尔质量,g/molM(1/2Na2CO3)——1/2Na2CO3的摩尔质量,g/molM(NaHCO3)——NaHCO3的摩尔质量,g/mol.
有关“混合碱中NaOH,Na2CO3含量的测定”思考题1.什么叫“双指示剂法”?2.什么叫混合碱?NaCO3和NaHCO3的混合碱能不能采用“双指示剂法”测定其含量?测定结果的计算方式如何表示?3.本实验中为什么要把试样溶解制成250ml溶液后再吸取25.00ml进行测定?为什么不直接称取0.13~0.15g进行测定?2.NaCO3和NaHCO3的混合碱能不能采用“双指示剂法”测定其含量?测定结果的计算方式如何表示?3.本实验中为什么要把试样溶解制成250ml溶液后再吸取25.00ml进行测定?为什么不直接称取0.13~0.15g进行测定?所谓双指示剂法就是分别以酚酞和甲基橙为指示剂,在同一份溶液中用盐酸标准溶液作滴定剂进行连续滴定,根据两个终点所消耗的盐酸标准溶液的体积计算混合碱中各组分的含量. 1.掌握双指示剂法测定混合碱中两种组分的方法.2.根据测定结果判断混合碱样品的成分,并计算各组分含量.二、原理混合碱是指NaOH、Na2CO3、与NaHCO3中两种组分NaOH与Na2CO3或Na2CO3与NaHCO3的混合物.在试液中,先加酚酞指示剂,用盐酸标准滴定溶液滴定至溶液由红色恰好褪去,消耗HCl溶液体积为V1.反应式如下NaOH + HCl = NaCl + H2ONa2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl然后在试液中再加甲基橙指示剂,继续用HCl标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变橙色,消耗HCl溶液体积为V2,反应式为NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑三、试剂1.HCl标准滴定溶液c(HCl)=0.1mol/L.2.甲基橙指示剂(1g/L).3.酚酞指示剂(10g/L).四、实训内容准确称取1.5~2.0g碱试样于250mL烧杯中,加水使之溶解后,定量转入250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,充分摇匀.用移液管移取25.00mL试液于锥形瓶中,加酚酞指示液2滴,用0.1mol/LHCl标准滴定溶液滴定至溶液由红色恰好变为无色,记下HCl溶液用量V1,然后,加入甲基橙指示液1~2滴,继续用HCl标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变为橙色.记下HCl溶液用量V2(即终读数减去V1).平行测定三次.根据V1、V2判断混合碱组成,并计算各组分的含量.五、计算公式1.若V1>V2混合碱则为NaOH和Na2CO3的混合物2.若V1<V2混合碱则为Na2CO3和NaHCO3的混合物.式中 ω(NaOH)——NaOH的质量分数,%ω(Na2CO3)——Na2CO3的质量分数,%ω(NaHCO3)——NaHCO3的质量分数,%c(HCl)——HCl标准滴定溶液的浓度,mol/LV1——酚酞终点时消耗HCl标准滴定溶液的体积,mLV2——甲基橙终点时消耗HCl标准滴定溶液的体积,mLm——试样的质量,gM(NaOH)——NaOH的摩尔质量,g/molM(1/2Na2CO3)——1/2Na2CO3的摩尔质量,g/molM(NaHCO3)——NaHCO3的摩尔质量,g/mol.
题目解答
答案
所谓双指示剂法就是分别以酚酞和甲基橙为指示剂,在同一份溶液中用盐酸标准溶液作滴定剂进行连续滴定,根据两个终点所消耗的盐酸标准溶液的体积计算混合碱中各组分的含量. 1.掌握双指示剂法测定混合碱中两种组分的方法.2.根据测定结果判断混合碱样品的成分,并计算各组分含量.二、原理混合碱是指NaOH、Na2CO3、与NaHCO3中两种组分NaOH与Na2CO3或Na2CO3与NaHCO3的混合物.在试液中,先加酚酞指示剂,用盐酸标准滴定溶液滴定至溶液由红色恰好褪去,消耗HCl溶液体积为V1.反应式如下NaOH + HCl = NaCl + H2ONa2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl然后在试液中再加甲基橙指示剂,继续用HCl标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变橙色,消耗HCl溶液体积为V2,反应式为NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑三、试剂1.HCl标准滴定溶液c(HCl)=0.1mol/L.2.甲基橙指示剂(1g/L).3.酚酞指示剂(10g/L).四、实训内容准确称取1.5~2.0g碱试样于250mL烧杯中,加水使之溶解后,定量转入250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,充分摇匀.用移液管移取25.00mL试液于锥形瓶中,加酚酞指示液2滴,用0.1mol/LHCl标准滴定溶液滴定至溶液由红色恰好变为无色,记下HCl溶液用量V1,然后,加入甲基橙指示液1~2滴,继续用HCl标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变为橙色.记下HCl溶液用量V2(即终读数减去V1).平行测定三次.根据V1、V2判断混合碱组成,并计算各组分的含量.五、计算公式1.若V1>V2混合碱则为NaOH和Na2CO3的混合物2.若V1<V2混合碱则为Na2CO3和NaHCO3的混合物.式中 ω(NaOH)——NaOH的质量分数,%ω(Na2CO3)——Na2CO3的质量分数,%ω(NaHCO3)——NaHCO3的质量分数,%c(HCl)——HCl标准滴定溶液的浓度,mol/LV1——酚酞终点时消耗HCl标准滴定溶液的体积,mLV2——甲基橙终点时消耗HCl标准滴定溶液的体积,mLm——试样的质量,gM(NaOH)——NaOH的摩尔质量,g/molM(1/2Na2CO3)——1/2Na2CO3的摩尔质量,g/molM(NaHCO3)——NaHCO3的摩尔质量,g/mol.
解析
题目1:什么叫“双指示剂法”?
双指示剂法是指在同一份溶液中,分别以酚酞和甲基橙为指示剂,用盐酸标准溶液作滴定剂进行连续滴定,根据两个终点所消耗的盐酸标准溶液的体积,计算混合碱中各组分含量的方法。
题目2:什么叫混合碱?Na₂CO₃和NaHCO₃的混合碱能不能采用“双指示剂法”测定其含量?测定结果的计算方式如何表示?
- 混合碱定义:混合碱是指NaOH、Na₂CO₃与NaHCO₃中两种组分(如NaOH与Na₂CO₃或Na₂CO₃与NaHCO₃)的混合物。
- Na₂CO₃和NaHCO₃混合碱的测定:能采用双指示剂法。
原理:- 先加酚酞指示剂,用HCl滴定至红色褪去(V₁):此时仅Na₂CO₃反应至NaHCO₃(Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl),NaOH不反应(酚酞变色范围8.2~10.0,NaHCO₃溶液pH≈8.3,呈浅红)。
- 再加甲基橙指示剂,继续滴定至黄色变橙色(V₂):此时NaHCO₃(包括原有的和第一步生成的)完全反应生成CO₂(NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑),消耗体积V₂。
判断依据:V₁<V₂(因第一步仅滴定Na₂CO₃至NaHCO₃,第二步需滴定所有NaHCO₃,故V₂>V₁)。
含量计算:
- Na₂CO₃的质量分数:$\omega(\text{Na₂CO₃})=\frac{c(\text{HCl})\cdot V_1\cdot M(1/2\text{Na₂CO₃})}{m}\times100\%$
- NaHCO₃的质量分数:$\omega(\text{NaHCO₃})=\frac{c(\text{HCl})\cdot (V_2-V_1)\cdot M(\text{NaHCO₃})}{m}\times100\%$
(式中:$c(\text{HCl})$为HCl浓度,$V_1$为酚酞终点体积,$V_2$为甲基橙终点体积,$m$为试样质量,$M(1/2\text{Na₂CO₃})=53.00\,\text{g/mol}$,$M(\text{NaHCO₃})=84.01\,\text{g/mol}$)。
题目3:本实验中为什么要把试样溶解制成250ml溶液后再吸取25.00ml进行测定?为什么不直接称取0.13~0.15g进行测定?
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制成250mL溶液再吸取25.00mL的原因:
- 减小称量误差:直接称取0.13~0.15g试样,质量较小(天平绝对误差约±0.0001g),相对误差较大(如$\frac{0.0001}{0.13}\times100\%\approx0.077\%$);称取1.5~2.0g试样溶解后稀释至250mL,吸取25.00mL(相当于称取0.15~0.20g),相当于“放大”试样质量,降低相对误差。
- 使溶液均匀:溶解后定容摇匀,确保各部分浓度一致,吸取的25.00mL试液能代表整体组成。
- 便于平行测定:一次配制多份试液,减少重复称量和溶解操作的误差。
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不直接称取0.13~0.15g的原因:
直接称取小质量试样时,天平称量的随机误差(如试样吸湿、称量纸残留等)对结果影响更大,无法满足分析测试的准确度要求(通常相对误差需≤0.1%~0.2%)。