第11练混合碱中NaOH、Na₂CO₃含量的测定《化学分析技术 》(化学工业出版社)一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了《化学分析技术》（化学化工出版社）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的进一步提升奠定坚实基础。 本卷是《化学分析技术》（化学化工出版社）一课一练的第11练，内容涵盖项目五 混合碱中NaOH、Na₂CO₃含量的测定的任务 混合碱中NaOH、Na₂CO₃含量的测定。 《化学分析技术》（化学化工出版社）第11练 项目五 混合碱中NaOH、Na₂CO₃含量的测定 任务一.混合碱中NaOH、Na₂CO₃含量的测定 一、单选题 1混合碱中NaOH、Na₂CO₃含量的测定时，滴定至第一终点（酚酞变色）时，发生的化学反应是( ) A. NaOH+HCl→NaCl+H₂O B. Na₂CO₃+2HCl→2NaCl+H₂O+CO₂↑ C. NaOH和Na₂CO₃均被完全中和 D. OH⁻被完全中和，CO₃²⁻被中和至HCO₃⁻ 2. 设用HCl标准溶液滴定，酚酞终点时消耗体积为V₁，甲基橙终点时消耗总体积为V₂。若试样仅为Na₂CO₃，则V₁和V₂的关系是（ ） A. V₁ = V₂ B. V₁ = 2V₂ C. V₁ = 1/2 V₂ D. V₁ = 0 3. 在双指示剂法测定中，若V₁>V₂>0，则该混合碱的组成是( ) A. NaOH B. Na₂CO₃ C. NaOH + Na₂CO₃ D. Na₂CO₃ + NaHCO₃ 4. 用双指示剂法分析某钾碱样品，加入酚酞指示剂后溶液不显红色，但可用甲基橙作指示剂，用盐酸标准溶液成功滴定至终点。该样品的组分是： A. K₂CO₃ B. KOH C. KHCO₃ D. K₂CO₃与KOH的混合物 2、 判断题 5. 小明用双指示剂法测定混合碱中NaOH和Na₂CO₃含量时，选用的第一终点的指示剂是甲基橙。（ ） 6. 双指示剂法测定混合碱时，可以用同一份试液连续滴定两个终点。 （ ） 7. 若V₁=0，则说明样品中只含有NaHCO₃。（ ） 3、 计算题 8. 某化学实验室有一瓶未知组成的混合碱样品，可能含有 NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃ 中的一种或两种。分析人员称取该样品 1.2500 g，溶于水后，用 0.5000 mol/L 的 HCl 标准溶液进行滴定分析，采用双指示剂法。 当滴定至酚酞指示剂终点时，消耗 HCl 体积 V₁ = 15.00 mL。随后，在同一份溶液中加入甲基橙指示剂，继续滴定至终点，又消耗 HCl 体积 V₂' = 22.00 mL。已知：M(NaOH) = 40.00 g/mol, M(Na₂CO₃) = 105.99 g/mol, M(NaHCO₃) = 84.01 g/mol。 4、 简答题 9. 简述双指示剂法测定混合碱中NaOH和Na₂CO₃含量的基本原理。 10.为什么在滴定完第一终点（酚酞变色）后，要记录体积V₁，然后必须加入甲基橙指示剂才能继续滴定？如果提前将两种指示剂同时加入，会对测定结果产生什么影响？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了《化学分析技术》（化学化工出版社）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的进一步提升奠定坚实基础。 本卷是《化学分析技术》（化学化工出版社）一课一练的第11练，内容涵盖项目五 混合碱中NaOH、Na₂CO₃含量的测定的任务 混合碱中NaOH、Na₂CO₃含量的测定。 《化学分析技术》（化学化工出版社）第11练 项目五 混合碱中NaOH、Na₂CO₃含量的测定 任务一.混合碱中NaOH、Na₂CO₃含量的测定 一、单选题 1. 混合碱中NaOH、Na₂CO₃含量的测定时，滴定至第一终点（酚酞变色）时，发生的化学反应是( ) A. NaOH+HCl→NaCl+H₂O B. Na₂CO₃+2HCl→2NaCl+H₂O+CO₂↑ C. NaOH和Na₂CO₃均被完全中和 D. OH⁻被完全中和，CO₃²⁻被中和至HCO₃⁻ 【答案】D 【解析】在混合碱（NaOH和Na₂CO₃）的测定中，使用双指示剂法进行滴定。第一终点以酚酞为指示剂，变色点约为pH 8.3。此时发生的化学反应如下： NaOH中的OH⁻被完全中和：NaOH + HCl → NaCl + H₂O Na₂CO₃中CO₃²⁻被部分中和，转化为HCO₃⁻：Na₂CO₃ + HCl → NaCl + NaHCO₃ 因此，选项D正确：OH⁻被完全中和，CO₃²⁻被中和至HCO₃⁻。 A：只描述了NaOH的中和反应，未涉及Na₂CO₃的反应，不完整。 B：描述了Na₂CO₃完全中和的反应，但第一终点时Na₂CO₃仅被中和至HCO₃⁻，而非完全生成CO₂。 C：错误地认为Na₂CO₃被完全中和，实际上仅被中和至HCO₃⁻。 2. 设用HCl标准溶液滴定，酚酞终点时消耗体积为V₁，甲基橙终点时消耗总体积为V₂。若试样仅为Na₂CO₃，则V₁和V₂的关系是（ ） A. V₁ = V₂ B. V₁ = 2V₂ C. V₁ = 1/2 V₂ D. V₁ = 0 【答案】C 【解析】选项A错误。这表示两个阶段消耗的酸一样多，但V₂是总体积，包含了V₁。如果V₁=V₂，意味着第二阶段不消耗酸，这与事实不符。选项B这表示第一阶段的耗酸量是总酸量的两倍，这在数学和化学上都是不可能的。选项C正确。这准确地反映了两个反应阶段消耗等量HCl的关系。 选项D错误。如果试样是Na₂CO₃，它在酚酞终点时一定会消耗盐酸。只有当试样是NaHCO₃时，V₁才为0。 3. 在双指示剂法测定中，若V₁>V₂>0，则该混合碱的组成是( ) A. NaOH B. Na₂CO₃ C. NaOH + Na₂CO₃ D. Na₂CO₃ + NaHCO₃ 【答案】C 【解析】 4. 用双指示剂法分析某钾碱样品，加入酚酞指示剂后溶液不显红色，但可用甲基橙作指示剂，用盐酸标准溶液成功滴定至终点。该样品的组分是： A. K₂CO₃ B. KOH C. KHCO₃ D. K₂CO₃与KOH的混合物 【答案】C 【解析】根据双指示剂法的原理，酚酞指示剂在pH约8.3时变色（显红色），而甲基橙指示剂在pH约3.9时变色。加入酚酞后溶液不显红色，表明溶液的初始pH低于8.3，即样品不具有强碱性或碱性较弱。同时，可用甲基橙作指示剂成功滴定至终点，表明样品中含有可与盐酸反应的酸性或两性组分。 A.碳酸钾水溶液呈碱性（pH > 8.3），加入酚酞应显红色，与条件不符。 B. KOH：氢氧化钾水溶液呈强碱性（pH > 8.3），加入酚酞应显红色，与条件不符。 C. KHCO₃：碳酸氢钾水溶液pH约8.3左右，加入酚酞可能不显红色或显色极弱。同时，碳酸氢钾可直接用甲基橙指示剂滴定，反应为：KHCO₃ + HCl → KCl + H₂O + CO₂↑，符合条件。 D. K₂CO₃与KOH的混合物：此类混合物水溶液呈强碱性，加入酚酞应显红色，与条件不符。 2、 判断题 5. 小明用双指示剂法测定混合碱中NaOH和Na₂CO₃含量时，选用的第一终点的指示剂是甲基橙。（ ） 【答案】C 【解析】实际体积 V = m / ρ = 24.92g / 0.99715 g/mL ≈ 24.99 mL。 6. 双指示剂法测定混合碱时，可以用同一份试液连续滴定两个终点。 （ ） 【答案】C 【解析】实际体积 V = m / ρ = 24.92g / 0.99715 g/mL ≈ 24.99 mL。 7. 若V₁=0，则说明样品中只含有NaHCO₃。（ ） 【答案】C 【解析】实际体积 V = m / ρ = 24.92g / 0.99715 g/mL ≈ 24.99 mL。 3、 计算题 8. 某化学实验室有一瓶未知组成的混合碱样品，可能含有 NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃ 中的一种或两种。分析人员称取该样品 1.2500 g，溶于水后，用 0.5000 mol/L 的 HCl 标准溶液进行滴定分析，采用双指示剂法。 当滴定至酚酞指示剂终点时，消耗 HCl 体积 V₁ = 15.00 mL。随后，在同一份溶液中加入甲基橙指示剂，继续滴定至终点，又消耗 HCl 体积 V₂' = 22.00 mL。已知：M(NaOH) = 40.00 g/mol, M(Na₂CO₃) = 105.99 g/mol, M(NaHCO₃) = 84.01 g/mol。 4、 简答题 9. 简述双指示剂法测定混合碱中NaOH和Na₂CO₃含量的基本原理。 【答案】双指示剂法利用两种指示剂在不同酸碱终点变色的特性，在同一份试液中，用标准酸溶液连续滴定，根据两个终点消耗的酸体积，来分别计算混合碱中NaOH和Na₂CO₃（或Na₂CO₃和NaHCO₃）各组分的含量。 第一终点（酚酞作指示剂，pH ≈ 8.3）:在混合碱试液中加入酚酞指示剂，溶液呈红色。用标准盐酸溶液滴定至红色刚好褪去，记录消耗的盐酸体积为 V₁。 第二终点（甲基橙作指示剂，pH ≈ 3.9）:在第一步滴定后的溶液中，加入甲基橙指示剂，此时溶液呈黄色（因为溶液中存在NaHCO₃）。继续用标准盐酸溶液滴定，直至溶液由黄色变为橙色，记录这次消耗的盐酸体积为 V₂。 10.为什么在滴定完第一终点（酚酞变色）后，要记录体积V₁，然后必须加入甲基橙指示剂才能继续滴定？如果提前将两种指示剂同时加入，会对测定结果产生什么影响？ 【答案】必须分步加入指示剂，是因为两种指示剂的变色pH范围不同。如果同时加入，甲基橙的颜色会干扰甚至掩盖酚酞的变色，导致我们无法准确判断第一个终点，从而丢失计算所需的关键数据V₁。 在双指示剂法中，V₁和V₂是两个独立的、至关重要的数据，它们分别对应两个不同的化学反应终点： 第一终点 (V₁, 酚酞指示 pH≈8.3)：记录的是将混合碱中的 OH⁻ 完全中和，并将 CO₃²⁻ 转化为 HCO₃⁻ 所消耗的酸量。 第二终点 (V₂, 甲基橙指示 pH≈3.9)：记录的是将上一步生成的 HCO₃⁻ 完全中和为 CO₂ 所消耗的总酸量。 会产生严重的颜色干扰，导致无法判断第一终点，从而使实验失败。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $