题目
18. 已知 pKb Θ(NH3)=4.75 用 0.10mol·L-1NaOH 溶液滴定 0.10 mol·L-1HCl 0.05 mol·L-1NH4Cl 混合溶液,合适的指示剂是 ( )A. 甲基橙(pKa Θ=3.4)B. 溴甲酚兰(pKa Θ=4.1)C. 甲基红(pKa Θ=5.0)D. 酚酞(pKa Θ=9.1)
18. 已知 pKb Θ(NH3)=4.75 用 0.10mol·L-1NaOH 溶液滴定 0.10 mol·L-1HCl 0.05 mol·L-1NH4Cl 混合溶液,合适的指示剂是 ( )
A. 甲基橙(pKa Θ=3.4)
B. 溴甲酚兰(pKa Θ=4.1)
C. 甲基红(pKa Θ=5.0)
D. 酚酞(pKa Θ=9.1)
题目解答
答案
C. 甲基红(pKa Θ=5.0)
解析
本题考查强酸与弱酸混合液的滴定终点判断及指示剂选择。关键点在于:
- 滴定过程分阶段:NaOH先中和强酸HCl,再中和弱酸NH4+。
- 终点确定:指示剂应选择在强酸被完全中和时的pH范围内,此时溶液中剩余弱酸(NH4+)的水解使pH略低于7,但强酸的中和点附近pH变化显著,可作为滴定终点。
- 指示剂匹配:需根据终点pH选择变色范围与此处pH一致的指示剂。
滴定过程分析
-
第一阶段(HCl被中和):
NaOH与HCl反应生成NaCl和水,此时溶液中剩余NH4Cl。HCl完全中和后,溶液中NH4+水解产生酸性,pH约为5.43。 -
第二阶段(NH4+被中和):
过量NaOH与NH4+反应生成NH3,溶液中NH3的水解使pH升高至约10.77。但此时pH超出酚酞变色范围,无法准确指示。
指示剂选择依据
- 甲基红(pKa=5.0):变色范围4.4~6.3,与HCl中和后溶液的pH(5.43)一致,能准确指示强酸的中和点。
- 酚酞(pKa=9.1):变色范围8.2~10,仅能指示弱酸的中和点,但此时强酸已过量,不符合题意。