题目
称取 Na2CO3 和 NaHCO3 的混合试样 0.6850 g,溶于适量水中。以甲基橙为指示剂,用 0.200 mol⋅L−1 HCl 溶液滴定至终点时,消耗 50.0 mL.如改用酚酞为指示剂,用上述 HCl 溶液滴定至终点时,需消耗多少毫升?
称取 和 的混合试样 ,溶于适量水中。以甲基橙为指示剂,用 溶液滴定至终点时,消耗 .如改用酚酞为指示剂,用上述 溶液滴定至终点时,需消耗多少毫升?
题目解答
答案
解析
步骤 1:确定反应方程式
Na2CO3 和 NaHCO3 与 HCl 反应的化学方程式如下:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2
步骤 2:计算总摩尔数
以甲基橙为指示剂时,HCl 溶液滴定至终点,消耗 50.0 mL,即 0.050 L。根据 HCl 的浓度 0.200 mol⋅L−1,可以计算出 HCl 的摩尔数:
n(HCl) = 0.200 mol⋅L−1 × 0.050 L = 0.010 mol
步骤 3:计算 Na2CO3 和 NaHCO3 的摩尔数
根据反应方程式,Na2CO3 和 NaHCO3 与 HCl 的反应摩尔比分别为 1:2 和 1:1。设 Na2CO3 和 NaHCO3 的摩尔数分别为 x 和 y,则有:
2x + y = 0.010 mol
步骤 4:计算 Na2CO3 和 NaHCO3 的质量
Na2CO3 和 NaHCO3 的总质量为 0.6850 g,根据它们的摩尔质量,可以得到:
106x + 84y = 0.6850 g
步骤 5:解方程组
联立步骤 3 和步骤 4 的方程,解得:
x = 0.0025 mol
y = 0.0050 mol
步骤 6:计算以酚酞为指示剂时消耗的 HCl 溶液体积
以酚酞为指示剂时,Na2CO3 与 HCl 反应的摩尔比为 1:1,因此消耗的 HCl 溶液的摩尔数为 0.0025 mol。根据 HCl 的浓度 0.200 mol⋅L−1,可以计算出消耗的 HCl 溶液体积:
V(HCl) = 0.0025 mol / 0.200 mol⋅L−1 = 0.0125 L = 12.5 mL
Na2CO3 和 NaHCO3 与 HCl 反应的化学方程式如下:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2
步骤 2:计算总摩尔数
以甲基橙为指示剂时,HCl 溶液滴定至终点,消耗 50.0 mL,即 0.050 L。根据 HCl 的浓度 0.200 mol⋅L−1,可以计算出 HCl 的摩尔数:
n(HCl) = 0.200 mol⋅L−1 × 0.050 L = 0.010 mol
步骤 3:计算 Na2CO3 和 NaHCO3 的摩尔数
根据反应方程式,Na2CO3 和 NaHCO3 与 HCl 的反应摩尔比分别为 1:2 和 1:1。设 Na2CO3 和 NaHCO3 的摩尔数分别为 x 和 y,则有:
2x + y = 0.010 mol
步骤 4:计算 Na2CO3 和 NaHCO3 的质量
Na2CO3 和 NaHCO3 的总质量为 0.6850 g,根据它们的摩尔质量,可以得到:
106x + 84y = 0.6850 g
步骤 5:解方程组
联立步骤 3 和步骤 4 的方程,解得:
x = 0.0025 mol
y = 0.0050 mol
步骤 6:计算以酚酞为指示剂时消耗的 HCl 溶液体积
以酚酞为指示剂时,Na2CO3 与 HCl 反应的摩尔比为 1:1,因此消耗的 HCl 溶液的摩尔数为 0.0025 mol。根据 HCl 的浓度 0.200 mol⋅L−1,可以计算出消耗的 HCl 溶液体积:
V(HCl) = 0.0025 mol / 0.200 mol⋅L−1 = 0.0125 L = 12.5 mL