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【转载】高中化学选修4的辅导十二  

2014-01-23 11:02:43|  分类: 化学辅导 |  标签: |举报 |字号 订阅

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关于 *双指示剂法测定混合碱:

【先来谈谈“碱”的概念:中学阶段,酸碱的概念是从溶于水时,电离产生的氢离子、氢氧根离子来定义的,叫做酸碱离子理论;还有一种酸碱质子理论,是这样定义酸碱的:在反应中,能够给出质子(即氢离子)的叫做酸;能够结合质子的叫做碱。这样一来,像碳酸钠、碳酸氢钠等,就都可以看作是碱。碳酸氢钠是一元碱,碳酸钠是二元碱。盐酸和它们的反应,也就可以看做是中和反应(实际应该叫做酸碱反应)了。】

混合碱是指:1、氢氧化钠和碳酸钠的混合物;2、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物。【氢氧化钠和碳酸氢钠的混合物,一溶于水就立即反应,所以不予考虑。】

双指示剂法测定混合碱是指用标准盐酸溶液去滴定混合碱的待测溶液,确定混合碱的组成。双指示剂是指先加酚酞,滴至变色后再加甲基橙,再滴至变色。为了能够理解双指示剂法测定混合碱的道理,我们先分析一下,双指示剂法滴定混合碱中的一种成分时的情况:

1、氢氧化钠:根据前面的知识,我们已经知道,用盐酸滴定氢氧化钠时,用酚酞做指示剂时,滴至由红色变为浅红色(或者刚变为无色)。用甲基橙做指示剂时,滴至由黄色变为橙色。【注意,这两种情况下,消耗的盐酸是相等的!!!因为最多后者比前者多半滴!!!联系滴定突跃知识。】所以,如果我们把双指示剂法滴定中滴至酚酞刚变为无色时,消耗的盐酸体积为V1 mL;再滴至甲基橙由黄色变为橙色时,又消耗的盐酸体积为V2 mL 。对于氢氧化钠来说,V1>0 ,V2=0 。

2、碳酸钠:已知0.1mol/L的碳酸钠溶液,pH=11.7 。所以加入酚酞时为红色;0.1mol/L的碳酸氢钠溶液,pH=9.7 。所以加入酚酞时为浅红色;这样一来,用盐酸将碳酸钠溶液滴至酚酞由红色变为浅红色(也可以是刚变为无色)时,就是碳酸钠恰好全部变为碳酸氢钠了;(这叫做碳酸钠的第一等当点)

又已知常温下,饱和碳酸的pH=4,这样一来,用盐酸继续滴至甲基橙由黄色变为橙色时,就是碳酸氢钠又恰好全部变为碳酸(二氧化碳)了。而对于碳酸钠来说,这两步消耗的盐酸是等量的,所以,对于碳酸钠来说,V1=V2>0 。

3、碳酸氢钠:因为0.1mol/L的碳酸氢钠溶液,pH=9.7 ,所以,加入酚酞时已经为浅红色;V1=0 ;用盐酸滴至甲基橙由黄色变为橙色时,就是碳酸氢钠恰好全部变为碳酸(二氧化碳)了,所以,V2>0 。

下面就可以讨论双指示剂法测定混合碱了:

1、氢氧化钠和碳酸钠的混合物:用盐酸滴至酚酞刚变为无色时,消耗的盐酸体积为V1 mL;再滴至甲基橙由黄色变为橙色时,又消耗的盐酸体积为V2 mL 。则V1 mL盐酸是氢氧化钠和碳酸钠共同消耗的,V2 mL盐酸是碳酸钠生成的碳酸氢钠消耗的,所以有:V1>V2 ,根据V1?2V2 可以计算氢氧化钠;根据V2 或者2V2 可以计算碳酸钠。

2、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物:用盐酸滴至酚酞刚变为无色时,消耗的盐酸体积为V1 mL;再滴至甲基橙由黄色变为橙色时,又消耗的盐酸体积为V2 mL 。则V1 mL盐酸是碳酸钠消耗的,V2 mL盐酸是碳酸钠生成的碳酸氢钠和原来的碳酸氢钠共同消耗的,所以有:V1<V2 ,根据V1 可以计算碳酸钠;根据V2?2 V1可以计算碳酸氢钠。

特别强调:解这类题时,一定要看清楚题中给出的是“再滴至甲基橙由黄色变为橙色时,消耗的盐酸体积为V2 mL”还是“再滴至甲基橙由黄色变为橙色时,一共消耗的盐酸体积为V2 mL 。”因为后一种说法中,V2 mL是包含V1 mL在内的,计算式子就和上面的叙述完全不同了!!!

 

 

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