题目
用0.1mol/L HCl溶液滴定Na2CO3至第一化学计量点,此时可选用的指示剂是( )。A. 甲基橙B. 甲基红C. 酚酞D. 百里酚酞
用0.1mol/L HCl溶液滴定Na2CO3至第一化学计量点,此时可选用的指示剂是( )。
A. 甲基橙
B. 甲基红
C. 酚酞
D. 百里酚酞
题目解答
答案
C. 酚酞
解析
考查要点:本题主要考查酸碱滴定中指示剂的选择,涉及碳酸钠与盐酸反应的分步过程及各阶段溶液的pH变化。
解题核心思路:
- 明确反应分步:Na₂CO₃与HCl反应分两步,第一阶段生成NaHCO₃,第二阶段生成NaCl和CO₂。
- 确定第一化学计量点的溶液性质:此时溶质为NaHCO₃,溶液呈弱碱性。
- 匹配指示剂变色范围:根据NaHCO₃溶液的pH(约8.3~8.4),选择变色范围在此区间的指示剂。
破题关键点:
- NaHCO₃溶液的pH:介于强碱性(Na₂CO₃)和中性之间,约为8.3~8.4。
- 指示剂特性:酚酞的变色范围(8.2~4.0)覆盖此pH值,而其他选项的变色范围均不匹配。
反应分步分析
-
第一阶段反应:
$\text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{HCl} \rightarrow \text{NaHCO}_3 + \text{NaCl}$
此时溶液中主要溶质为NaHCO₃,溶液呈弱碱性(pH≈8.3~8.4)。 -
第二阶段反应(非本题关注点):
$\text{NaHCO}_3 + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$
此时溶液呈中性,但题目仅要求第一化学计量点的指示剂。
指示剂变色范围对比
- 酚酞:变色范围8.2~4.0,在pH≈8.3时开始显粉红色,适合第一计量点。
- 甲基橙:变色范围3.1~4.4,适用于第二计量点(中性或弱酸性)。
- 甲基红:变色范围4.4~6.3,变色范围过低,无法指示第一计量点。
- 百里酚酞:变色范围9.4~10.6,变色范围过高,仅适用于初始强碱性溶液(Na₂CO₃未反应时)。
结论:酚酞的变色范围与第一化学计量点的pH匹配,因此选C。