题目
某一含有Na2CO3,NaHCO3及杂质的试样0.6020g,加水溶解,用0.2120 mol•L-1HCl 溶液滴定至酚酞终点,用去20.50mL;继续滴定至甲基橙终点,又用去24.08mL。求Na2CO3和NaHCO3 的质量分数。
某一含有Na2CO3,NaHCO3及杂质的试样0.6020g,加水溶解,用0.2120 mol•L-1HCl 溶液滴定至酚酞终
点,用去20.50mL;继续滴定至甲基橙终点,又用
去24.08mL。求Na2CO3和NaHCO3 的质量分数。
题目解答
答案
解 (Na2CO3)
= ( 0.2120 ×20. 50×10-3 ×106.0) ∕0.6020
=76.52 %
(NaHCO3)
=[ 0.2120 ×( 24.08 - 20. 50 )×10-3×84.01 ]∕0.6020
=10.59 %
解析
步骤 1:确定滴定反应
在滴定过程中,Na2CO3和NaHCO3分别与HCl反应。酚酞指示剂在Na2CO3完全转化为NaHCO3时变色,而甲基橙指示剂在NaHCO3完全转化为CO2时变色。因此,酚酞终点时,Na2CO3完全转化为NaHCO3,而甲基橙终点时,NaHCO3完全转化为CO2。
步骤 2:计算Na2CO3的摩尔数
酚酞终点时,Na2CO3完全转化为NaHCO3,消耗的HCl的摩尔数等于Na2CO3的摩尔数。因此,Na2CO3的摩尔数为:
\[ n_{Na2CO3} = 0.2120 \, mol/L \times 20.50 \times 10^{-3} L = 4.346 \times 10^{-3} \, mol \]
步骤 3:计算NaHCO3的摩尔数
甲基橙终点时,NaHCO3完全转化为CO2,消耗的HCl的摩尔数等于NaHCO3的摩尔数。因此,NaHCO3的摩尔数为:
\[ n_{NaHCO3} = 0.2120 \, mol/L \times (24.08 - 20.50) \times 10^{-3} L = 0.2120 \, mol/L \times 3.58 \times 10^{-3} L = 7.5896 \times 10^{-4} \, mol \]
步骤 4:计算Na2CO3和NaHCO3的质量分数
Na2CO3的质量分数为:
\[ \omega_{Na2CO3} = \frac{4.346 \times 10^{-3} \, mol \times 106.0 \, g/mol}{0.6020 \, g} \times 100\% = 76.52\% \]
NaHCO3的质量分数为:
\[ \omega_{NaHCO3} = \frac{7.5896 \times 10^{-4} \, mol \times 84.01 \, g/mol}{0.6020 \, g} \times 100\% = 10.59\% \]
在滴定过程中,Na2CO3和NaHCO3分别与HCl反应。酚酞指示剂在Na2CO3完全转化为NaHCO3时变色,而甲基橙指示剂在NaHCO3完全转化为CO2时变色。因此,酚酞终点时,Na2CO3完全转化为NaHCO3,而甲基橙终点时,NaHCO3完全转化为CO2。
步骤 2:计算Na2CO3的摩尔数
酚酞终点时,Na2CO3完全转化为NaHCO3,消耗的HCl的摩尔数等于Na2CO3的摩尔数。因此,Na2CO3的摩尔数为:
\[ n_{Na2CO3} = 0.2120 \, mol/L \times 20.50 \times 10^{-3} L = 4.346 \times 10^{-3} \, mol \]
步骤 3:计算NaHCO3的摩尔数
甲基橙终点时,NaHCO3完全转化为CO2,消耗的HCl的摩尔数等于NaHCO3的摩尔数。因此,NaHCO3的摩尔数为:
\[ n_{NaHCO3} = 0.2120 \, mol/L \times (24.08 - 20.50) \times 10^{-3} L = 0.2120 \, mol/L \times 3.58 \times 10^{-3} L = 7.5896 \times 10^{-4} \, mol \]
步骤 4:计算Na2CO3和NaHCO3的质量分数
Na2CO3的质量分数为:
\[ \omega_{Na2CO3} = \frac{4.346 \times 10^{-3} \, mol \times 106.0 \, g/mol}{0.6020 \, g} \times 100\% = 76.52\% \]
NaHCO3的质量分数为:
\[ \omega_{NaHCO3} = \frac{7.5896 \times 10^{-4} \, mol \times 84.01 \, g/mol}{0.6020 \, g} \times 100\% = 10.59\% \]