题目
用0.1000mathrm(mol)cdot (mathrm{L)}^-1,mathrm(NaOH)标准溶液滴定0.1000mathrm(mol)cdot (mathrm{L)}^-1,(mathrm{H)}_(2)(mathrm{C)}_(2)(mathrm{O)}_(4)溶液，其(mathrm{K)}_({mathrm{a)}_(1)}^mathrm({θ)}、(mathrm{K)}_({mathrm{a)}_(2)}^mathrm({θ)}分别为5.9times (10)^-2、6.4times (10)^-5，请问能否分步滴定，计算化学计量点时溶液的pH并选择合适的指示剂。
用$0.1000\mathrm{mol}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\,\mathrm{NaOH}$标准溶液滴定$0.1000\mathrm{mol}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\,{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}$溶液，其${\mathrm{K}}_{{\mathrm{a}}_{1}}^{\mathrm{\text{θ}}}$、${\mathrm{K}}_{{\mathrm{a}}_{2}}^{\mathrm{\text{θ}}}$分别为$5.9\times {10}^{-2}$、$6.4\times {10}^{-5}$，请问能否分步滴定，计算化学计量点时溶液的pH并选择合适的指示剂。
题目解答
答案
解析
步骤 1：判断是否可以分步滴定
根据酸的离解常数${\mathrm{K}}_{{\mathrm{a}}_{1}}^{\mathrm{\text{θ}}}$和${\mathrm{K}}_{{\mathrm{a}}_{2}}^{\mathrm{\text{θ}}}$，判断是否可以分步滴定。如果${\mathrm{K}}_{{\mathrm{a}}_{1}}^{\mathrm{\text{θ}}}$和${\mathrm{K}}_{{\mathrm{a}}_{2}}^{\mathrm{\text{θ}}}$相差较大，可以分步滴定。
步骤 2：计算化学计量点时溶液的pH
在化学计量点时，${\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}$完全被$\mathrm{NaOH}$中和，生成${\mathrm{Na}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}$。根据${\mathrm{K}}_{{\mathrm{a}}_{2}}^{\mathrm{\text{θ}}}$计算${\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}^{2-}$的水解常数${\mathrm{K}}_{\mathrm{h}}$，进而计算溶液的pH。
步骤 3：选择合适的指示剂
根据计算出的pH值，选择合适的指示剂。指示剂的变色范围应与化学计量点时溶液的pH值相匹配。
根据酸的离解常数${\mathrm{K}}_{{\mathrm{a}}_{1}}^{\mathrm{\text{θ}}}$和${\mathrm{K}}_{{\mathrm{a}}_{2}}^{\mathrm{\text{θ}}}$，判断是否可以分步滴定。如果${\mathrm{K}}_{{\mathrm{a}}_{1}}^{\mathrm{\text{θ}}}$和${\mathrm{K}}_{{\mathrm{a}}_{2}}^{\mathrm{\text{θ}}}$相差较大，可以分步滴定。
步骤 2：计算化学计量点时溶液的pH
在化学计量点时，${\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}$完全被$\mathrm{NaOH}$中和，生成${\mathrm{Na}}_{2}{\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}$。根据${\mathrm{K}}_{{\mathrm{a}}_{2}}^{\mathrm{\text{θ}}}$计算${\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{O}}_{4}^{2-}$的水解常数${\mathrm{K}}_{\mathrm{h}}$，进而计算溶液的pH。
步骤 3：选择合适的指示剂
根据计算出的pH值，选择合适的指示剂。指示剂的变色范围应与化学计量点时溶液的pH值相匹配。