称取可能含NaOH、NaHCO3、Na2CO3或其混合物样品(不含互相反应的组分)2.3500g,溶解后稀释至250.00mL.取25.00mL溶液,以酚酞为指示剂,滴至变色时用去0.110mol•L-1HCl溶液18.95mL;另取一份溶液以甲基橙为指示剂,用0.1100mol•L-1HCl溶液滴定至指示剂变色时,用去39.20mL.求此混合碱的组成和各组分的百分含量。(NaOH:M=40.00,NaHCO3:M=84.01,Na2CO3:M=106.0)
题目解答
答案
混合碱是Na2CO3与NaOH或Na2CO3与NaHCO3的混合物时,可采用两种不同的指示剂来确定组成及测定组分含量,即所谓“双指示剂法”常用的两种指示剂是酚酞和甲基橙,在混合碱试液中先加入酚酞指示剂,用HCl标准溶液滴定至红色刚刚褪去此时试液中所含NaOH完全被中和,Na2CO3也被滴定成NaHCO3,反应如下:NaOH+HCl=NaCl+H2O,Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3此时消耗HCl标准溶液的体积为V1,再加入甲基橙指示剂继续用HCl标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色即为终点,此时NaHCO3全被中和,生成H2CO3,后者分解为CO2和H2O,此时消耗HCl标准溶液的体积为V2,根据V1和V2可判断出此混合碱的组成,当V1>V2时,混合碱为N a2CO3与NaOH的混合物;当V1<V2时,混合碱为Na2CO3与NaHCO3的混合物。
结合上述分析及本题题意得V1=18.95mL,V2=39.20mL-18.95mL=20.25mL,可以得到V1<V2,则试液为Na2CO3与NaHCO3的混合物。反应(1)Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3共消耗0.110mol•L-1HCl
18.95mL;反应(2)NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O共消耗0.110mol•L-1HCl39.20mL,由反应(1)推出n(Na2CO3)=0.110×18.95×10-3mol=0.0021mol,M (Na2CO3)=106g/mol,所以混合物中m (Na2CO3)=M×n=0.00208mol×106g/mol=0.2205g,所以m(NaHCO3)=0.23500g-0.2205g=0.0145g所以该混合碱中含Na2CO3和NaHCO3,Na2CO3的质量分数为
,则NaHCO3的质 量分数为6.2%;
故答案为:混合碱的组成为:Na2CO3与NaHCO3的混合物;Na2CO3的质量分数为93.8%,NaHCO3的质 量分数为6.2%。