题目
称取混合碱试样0.9476g,以酚酞为指示剂,用0.2785mol/L HCl标准溶液滴定至终点,用去酸溶液34.12ml。再加甲基橙指示剂,滴定至终点,又消耗酸溶液23.66mL,请判断试样的组成并计算试样中各组分的质量分数。(MNa2CO3=106.0g/mol; MNaHCO3=84.01g/mol M NaOH=40.01 g/mol )
称取混合碱试样0.9476g,以酚酞为指示剂,用0.2785mol/L HCl标准溶液滴定至终点,用去酸溶液34.12ml。再加甲基橙指示剂,滴定至终点,又消耗酸溶液23.66mL,请判断试样的组成并计算试样中各组分的质量分数。(MNa2CO3=106.0g/mol; MNaHCO3=84.01g/mol M NaOH=40.01 g/mol )
题目解答
答案
混合碱组成为Na2CO3和NaOH Na2CO3%= 73.71% NaOH%=12.30%
解析
步骤 1:确定混合碱的组成
根据滴定过程,首先使用酚酞作为指示剂,滴定至终点,这表明混合碱中存在Na2CO3和NaOH。再加入甲基橙指示剂,继续滴定至终点,这表明混合碱中存在Na2CO3和NaHCO3。因此,混合碱的组成是Na2CO3和NaOH。
步骤 2:计算Na2CO3和NaOH的摩尔数
首先,计算Na2CO3的摩尔数。酚酞指示剂滴定至终点时,消耗的HCl溶液的摩尔数等于Na2CO3的摩尔数。因此,Na2CO3的摩尔数为:
\[ n_{Na2CO3} = 0.2785 \times \frac{34.12}{1000} = 0.009501 \, mol \]
然后,计算NaOH的摩尔数。甲基橙指示剂滴定至终点时,消耗的HCl溶液的摩尔数等于Na2CO3和NaOH的摩尔数之和。因此,NaOH的摩尔数为:
\[ n_{NaOH} = 0.2785 \times \frac{23.66}{1000} - 0.009501 = 0.006566 \, mol \]
步骤 3:计算Na2CO3和NaOH的质量分数
根据Na2CO3和NaOH的摩尔数,计算它们的质量分数。Na2CO3的质量分数为:
\[ \omega_{Na2CO3} = \frac{0.009501 \times 106.0}{0.9476} \times 100\% = 73.71\% \]
NaOH的质量分数为:
\[ \omega_{NaOH} = \frac{0.006566 \times 40.01}{0.9476} \times 100\% = 12.30\% \]
根据滴定过程,首先使用酚酞作为指示剂,滴定至终点,这表明混合碱中存在Na2CO3和NaOH。再加入甲基橙指示剂,继续滴定至终点,这表明混合碱中存在Na2CO3和NaHCO3。因此,混合碱的组成是Na2CO3和NaOH。
步骤 2:计算Na2CO3和NaOH的摩尔数
首先,计算Na2CO3的摩尔数。酚酞指示剂滴定至终点时,消耗的HCl溶液的摩尔数等于Na2CO3的摩尔数。因此,Na2CO3的摩尔数为:
\[ n_{Na2CO3} = 0.2785 \times \frac{34.12}{1000} = 0.009501 \, mol \]
然后,计算NaOH的摩尔数。甲基橙指示剂滴定至终点时,消耗的HCl溶液的摩尔数等于Na2CO3和NaOH的摩尔数之和。因此,NaOH的摩尔数为:
\[ n_{NaOH} = 0.2785 \times \frac{23.66}{1000} - 0.009501 = 0.006566 \, mol \]
步骤 3:计算Na2CO3和NaOH的质量分数
根据Na2CO3和NaOH的摩尔数,计算它们的质量分数。Na2CO3的质量分数为:
\[ \omega_{Na2CO3} = \frac{0.009501 \times 106.0}{0.9476} \times 100\% = 73.71\% \]
NaOH的质量分数为:
\[ \omega_{NaOH} = \frac{0.006566 \times 40.01}{0.9476} \times 100\% = 12.30\% \]