题目
【计算题】称取碳酸盐混合碱样品 ( 不含互相反应的组份 )0.4190g ,溶解后稀释至 50.00ml ,将此溶液平均分成两份。一份以甲基橙为指示剂,用 0.1000mol·L -1 HCI 溶液滴定至指示剂变色时,用去 38.20m1 ,另一份以酚酞为指示剂,滴至变色时用去 0.1000mo1·L -1 HCI 溶液 18.50m1 , 求此混合碱的组成和各组份的百分含量。 (NaOH Mr =40.00 , NaHCO 3 Mr =84.01 , Na 2 CO 3 Mr =106.0)
【计算题】称取碳酸盐混合碱样品 ( 不含互相反应的组份 )0.4190g ,溶解后稀释至 50.00ml ,将此溶液平均分成两份。一份以甲基橙为指示剂,用 0.1000mol·L -1 HCI 溶液滴定至指示剂变色时,用去 38.20m1 ,另一份以酚酞为指示剂,滴至变色时用去 0.1000mo1·L -1 HCI 溶液 18.50m1 , 求此混合碱的组成和各组份的百分含量。 (NaOH Mr =40.00 , NaHCO 3 Mr =84.01 , Na 2 CO 3 Mr =106.0)
题目解答
答案
1 ( Na 2 CO 3 )=93.56% 2 ( NaOH)=4 .81%
解析
步骤 1：确定滴定反应
在以甲基橙为指示剂的滴定中，碳酸盐混合碱中的碳酸钠（Na2CO3）和碳酸氢钠（NaHCO3）都会被滴定。在以酚酞为指示剂的滴定中，只有碳酸钠（Na2CO3）被滴定，而碳酸氢钠（NaHCO3）和氢氧化钠（NaOH）不被滴定。
步骤 2：计算碳酸钠的含量
以酚酞为指示剂的滴定中，消耗的HCl的物质的量为0.1000 mol/L * 0.01850 L = 0.001850 mol。由于碳酸钠与HCl的反应比例为1:2，所以碳酸钠的物质的量为0.001850 mol / 2 = 0.000925 mol。碳酸钠的质量为0.000925 mol * 106.0 g/mol = 0.09795 g。
步骤 3：计算碳酸氢钠和氢氧化钠的含量
以甲基橙为指示剂的滴定中，消耗的HCl的物质的量为0.1000 mol/L * 0.03820 L = 0.003820 mol。由于碳酸钠和碳酸氢钠与HCl的反应比例分别为1:2和1:1，所以碳酸氢钠和氢氧化钠的总物质的量为0.003820 mol - 0.001850 mol = 0.001970 mol。由于碳酸氢钠和氢氧化钠的总质量为0.4190 g - 0.09795 g = 0.32105 g，所以碳酸氢钠和氢氧化钠的平均摩尔质量为0.32105 g / 0.001970 mol = 163.0 g/mol。由于碳酸氢钠的摩尔质量为84.01 g/mol，氢氧化钠的摩尔质量为40.00 g/mol，所以碳酸氢钠和氢氧化钠的摩尔比为(163.0 - 40.00) / (84.01 - 40.00) = 2.66。所以碳酸氢钠的物质的量为0.001970 mol * 2.66 / (1 + 2.66) = 0.00148 mol，氢氧化钠的物质的量为0.001970 mol - 0.00148 mol = 0.00049 mol。碳酸氢钠的质量为0.00148 mol * 84.01 g/mol = 0.1243 g，氢氧化钠的质量为0.00049 mol * 40.00 g/mol = 0.0196 g。
步骤 4：计算各组份的百分含量
碳酸钠的百分含量为0.09795 g / 0.4190 g * 100% = 23.38%。碳酸氢钠的百分含量为0.1243 g / 0.4190 g * 100% = 29.67%。氢氧化钠的百分含量为0.0196 g / 0.4190 g * 100% = 4.68%。
在以甲基橙为指示剂的滴定中，碳酸盐混合碱中的碳酸钠（Na2CO3）和碳酸氢钠（NaHCO3）都会被滴定。在以酚酞为指示剂的滴定中，只有碳酸钠（Na2CO3）被滴定，而碳酸氢钠（NaHCO3）和氢氧化钠（NaOH）不被滴定。
步骤 2：计算碳酸钠的含量
以酚酞为指示剂的滴定中，消耗的HCl的物质的量为0.1000 mol/L * 0.01850 L = 0.001850 mol。由于碳酸钠与HCl的反应比例为1:2，所以碳酸钠的物质的量为0.001850 mol / 2 = 0.000925 mol。碳酸钠的质量为0.000925 mol * 106.0 g/mol = 0.09795 g。
步骤 3：计算碳酸氢钠和氢氧化钠的含量
以甲基橙为指示剂的滴定中，消耗的HCl的物质的量为0.1000 mol/L * 0.03820 L = 0.003820 mol。由于碳酸钠和碳酸氢钠与HCl的反应比例分别为1:2和1:1，所以碳酸氢钠和氢氧化钠的总物质的量为0.003820 mol - 0.001850 mol = 0.001970 mol。由于碳酸氢钠和氢氧化钠的总质量为0.4190 g - 0.09795 g = 0.32105 g，所以碳酸氢钠和氢氧化钠的平均摩尔质量为0.32105 g / 0.001970 mol = 163.0 g/mol。由于碳酸氢钠的摩尔质量为84.01 g/mol，氢氧化钠的摩尔质量为40.00 g/mol，所以碳酸氢钠和氢氧化钠的摩尔比为(163.0 - 40.00) / (84.01 - 40.00) = 2.66。所以碳酸氢钠的物质的量为0.001970 mol * 2.66 / (1 + 2.66) = 0.00148 mol，氢氧化钠的物质的量为0.001970 mol - 0.00148 mol = 0.00049 mol。碳酸氢钠的质量为0.00148 mol * 84.01 g/mol = 0.1243 g，氢氧化钠的质量为0.00049 mol * 40.00 g/mol = 0.0196 g。
步骤 4：计算各组份的百分含量
碳酸钠的百分含量为0.09795 g / 0.4190 g * 100% = 23.38%。碳酸氢钠的百分含量为0.1243 g / 0.4190 g * 100% = 29.67%。氢氧化钠的百分含量为0.0196 g / 0.4190 g * 100% = 4.68%。