简析指示剂双指示剂法测定混合物成分

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双指示剂法是用于确定可能含有NaOH、Na2CO

3、NaHCO3的混合物成分及各物质含量的一种定量测定方法。

指示剂：酚酞、橙试液。
依据先用酚酞、再用橙这两步实验所消耗的盐酸的体积关系或将试液分为两份，一份用酚酞、一份用橙作指示剂分别进行滴定，依据所消耗的盐酸的体积关系，便可确定其成分并计算其物质含量的一种定量测定方法。
下面是对测定混合碱的具体分析。
实验原理
混合碱是Na2CO3 与NaOH 或 Na2CO3与NaHCO3的混合物，但不存在NaOH和NaHCO3的混合物，因为二者不能共存会反应生成Na2CO3和H2O。可采用双指示剂法进行分析，测定各组分的含量。
0.1mol/L的NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液的pH分别为：13.0、11.6、8.3，用0.1mol/L HCl分别滴定0.1mol/L NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液时，如果以酚酞为指示剂，酚酞的变色范围为8～10，因此，NaOH、Na2CO3可以被滴定，NaOH转化为NaCl，Na2CO3转化为NaHCO3，为第一终点；而NaHCO3不被滴定，反应方程式如下
NaOH+HCl=NaCl+H2O
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
当以橙（

3.1～4.3）为指示剂时，NaHCO3被滴定转化为NaCl为第二终点。

反应方程式如下：
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2
分析：
【思考】采用双指示剂法测定混合碱，试判断下列五种情况下，混合碱的组成？
例 向250.00 ml氢氧化钠溶液中缓慢通入标况下的Vml二氧化碳气体﹙假设反应后溶液的体积仍为250.00 ml﹚，为确定反应后M溶液中的溶质及其物质的量浓度，进行如下实验探究
【实验目的】滴定法确定通入二氧化碳的体积和M溶液的组成﹙包括物质的组成和其物质的量浓度﹚
【提出猜想】

1.M溶液的溶质为碳酸钠 ；

2. M溶液的溶质为碳酸氢钠；

3. M溶液的溶质为碳酸钠和碳酸氢钠；

4. —————

﹙二氧化碳在水中溶解忽略不计﹚
【试验设计】 供选择的试剂有待测溶液、0.1000mol/L标准HCl、 0.1000mol/L标准NaOH、指示剂酚酞、石蕊、橙；供选择的仪器有锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管、碱式滴定管
实验1用A仪器量取25.00mlX溶液于锥形瓶中，滴加几滴酚酞试剂，用B仪器盛Y溶液，达到滴定终点时消耗Y溶液的体积15.00ml
实验2用A仪器量取25.00mlX溶液于锥形瓶中，滴加几滴橙试剂，用B仪器盛Y溶液，达到滴定终点时消耗Y溶液的体积
根据实验，回答下列问题
﹙1﹚ A、B仪器分别为 —————；X、Y溶液分别为—————。
﹙2﹚通过分析，猜想—————是正确的；M溶液中的溶质—————，其物质的量浓度—————。
答案及分析 M溶液的溶质为碳酸钠和氢氧化钠
⑴碱式滴定管、酸式滴定管 待测溶液、0.1000mol/L标准HCl、
分析：本实验中HCl不能过量，故只能用标准HCl滴定M溶液，因此用碱式滴定管A取M溶液于锥形瓶中、酸式滴定管B取标准HCl滴定M溶液。
⑵ 4 碳酸钠和氢氧化钠 c﹙Na2CO3﹚= c﹙NaOH﹚=0.0300mol/L
分析：NaOH 和CO2反应后的溶液随通入CO2的量的增加依次有下列4种情况 1、NaOH和Na2CO3

2、Na2CO3 3 Na2CO3 和NaHCO3、 4、NaHCO3

实验1发生的反应可能有NaOH+HCl=NaCl+H2O Na2CO3 +HCl=NaHCO3 +NaCl
消耗标准HCl体积为V1=1

5.00ml，

实验2发生的反应可能有NaOH+HCl=NaCl+H2O NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2 Na2CO3+2HCl=2 NaCl+H2O+ CO2 实验2中②的体积22.14ml误差大应舍去，消耗HCl体积的平均值22.50 ml ，相当于第二终点﹙M溶液的溶质碳酸钠转化成的碳酸氢钠与标准盐酸反应生成氯化钠时﹚消耗盐酸的体积为V2=22.50 ml—15.00ml=7.50 ml，由于V1>V2，所以 M溶液的溶质为Na2CO3 与NaOH的混合物，n﹙Na2CO3﹚=7.50×10-3L×0.1000mol/L=7.50×10-4mol，
n﹙NaOH﹚=15.00×10-3L×0.1000mol/L-

7.50×10-4mol=50×10-4mol，

c﹙Na2CO3﹚= c﹙NaOH﹚= 7.50×10-4mol/2

5.00×10-3L =0.0300mol/L

跟踪训练1.有一混和液可能由NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一种或两种组成.现取等体积的两份上述溶液分别以酚酞和橙为指示剂，用同样浓度的盐酸进行滴定，当达到定终点时，消耗盐酸的体积分别为V1mL和V2mL，如，2V1A NaHCO3 B Na2CO3
C NaHCO

3、Na2CO3 D Na2CONaOH

答案 C 分析第一终点消耗盐酸的体积Va=V1mL， 第二终点消耗盐酸的体积Vb=V2mL-V1mL﹥V1mL，由于Va﹥Vb ，所以混和液为NaHCO3、Na2CO3