题目
以HCl(0.01000mol/L)滴定NaOH溶液(0.01000mol/L)20.00mL,①甲基橙为指示剂,滴定到pH4.0为终点;②酚酞为指示剂,滴定到pH8.0为终点。分别计算滴定终点误差,并指出用哪种指示剂较为合适。
以HCl(0.01000mol/L)滴定NaOH溶液(0.01000mol/L)20.00mL,①甲基橙为指示剂,滴定到pH4.0为终点;②酚酞为指示剂,滴定到pH8.0为终点。分别计算滴定终点误差,并指出用哪种指示剂较为合适。
题目解答
答案
解:
①
②
酚酞作指示剂较为合适。
解析
步骤 1：计算滴定终点误差
滴定终点误差（TE）的计算公式为：
\[ TE = \frac{[H^+]_{CP} - [OH^-]_{CP}}{C_e(H^+)} \times 100\% \]
其中，\[ [H^+]_{CP} \] 和 \[ [OH^-]_{CP} \] 分别是滴定终点时的氢离子和氢氧根离子浓度，\[ C_e(H^+) \] 是滴定剂的浓度。
步骤 2：计算甲基橙指示剂的滴定终点误差
当使用甲基橙作为指示剂时，滴定终点的pH为4.0，因此 \[ [H^+]_{CP} = 10^{-4} \] mol/L，而 \[ [OH^-]_{CP} = 10^{-10} \] mol/L（因为水的离子积常数为 \[ 10^{-14} \]）。
\[ TE_{甲基橙} = \frac{10^{-4} - 10^{-10}}{0.01000} \times 100\% = 0.9999\% \]
步骤 3：计算酚酞指示剂的滴定终点误差
当使用酚酞作为指示剂时，滴定终点的pH为8.0，因此 \[ [H^+]_{CP} = 10^{-8} \] mol/L，而 \[ [OH^-]_{CP} = 10^{-6} \] mol/L。
\[ TE_{酚酞} = \frac{10^{-8} - 10^{-6}}{0.01000} \times 100\% = -0.0099\% \]
步骤 4：比较两种指示剂的滴定终点误差
从计算结果可以看出，甲基橙指示剂的滴定终点误差为0.9999%，而酚酞指示剂的滴定终点误差为-0.0099%。因此，酚酞指示剂的滴定终点误差更小，更合适。
滴定终点误差（TE）的计算公式为：
\[ TE = \frac{[H^+]_{CP} - [OH^-]_{CP}}{C_e(H^+)} \times 100\% \]
其中，\[ [H^+]_{CP} \] 和 \[ [OH^-]_{CP} \] 分别是滴定终点时的氢离子和氢氧根离子浓度，\[ C_e(H^+) \] 是滴定剂的浓度。
步骤 2：计算甲基橙指示剂的滴定终点误差
当使用甲基橙作为指示剂时，滴定终点的pH为4.0，因此 \[ [H^+]_{CP} = 10^{-4} \] mol/L，而 \[ [OH^-]_{CP} = 10^{-10} \] mol/L（因为水的离子积常数为 \[ 10^{-14} \]）。
\[ TE_{甲基橙} = \frac{10^{-4} - 10^{-10}}{0.01000} \times 100\% = 0.9999\% \]
步骤 3：计算酚酞指示剂的滴定终点误差
当使用酚酞作为指示剂时，滴定终点的pH为8.0，因此 \[ [H^+]_{CP} = 10^{-8} \] mol/L，而 \[ [OH^-]_{CP} = 10^{-6} \] mol/L。
\[ TE_{酚酞} = \frac{10^{-8} - 10^{-6}}{0.01000} \times 100\% = -0.0099\% \]
步骤 4：比较两种指示剂的滴定终点误差
从计算结果可以看出，甲基橙指示剂的滴定终点误差为0.9999%，而酚酞指示剂的滴定终点误差为-0.0099%。因此，酚酞指示剂的滴定终点误差更小，更合适。