Question

雙指示劑法可用來測定試樣中含有NaOH、NaHCO₃和Na₂CO₃中的一種或兩種物質的含量。具體做法：先向待測溶液中加入酚酞，用標準鹽酸滴定，當NaOH或Na₂CO₃轉化為NaCl或NaHCO₃時，溶液褪為無色，消耗V₁mL鹽酸。然后滴加甲基橙，繼續用標準鹽酸滴定，當NaHCO₃轉化為NaCl時，溶液由黃色變為橙色，消耗V₂mL鹽酸。
（1）試根據下表給出的V₁、V₂的數據范圍判斷原混合物的成分（用化學式表示）。

（2）若稱取含雜質的試樣1.200g（雜質不與HCl反應）配制成100.0mL水溶液，取出20.00mL，用0.1000mol/L標準鹽酸滴定，測得V₁=35.00mL，V₂=5.00mL。求試樣的成分及各成分的質量分數。

Answer 1

見試題分析
【試題分析】

解析：（1）酚酞是堿性條件下變色的指示劑，當紅色剛好褪去時，反應的化學方程式為：
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃
再用甲基橙作指示劑，繼續滴定到溶液由黃色變為橙色時，反應的化學方程式為：
NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+ H₂O
根據V₁和V₂的大小可判斷試樣的成分，見下表：

則可判斷試樣組成分別為NaHCO₃，NaOH，Na₂CO₃，Na₂CO₃和NaHCO₃，NaOH和Na₂CO₃。
（2）根據（1）中判斷，可知此試樣的主要成分為NaOH和Na₂CO₃，則20.00mL試樣溶液中：
n（Na₂CO₃）=cV₂=0.1000mol/L×5.00×10^-3L=5.00×10^-4mol
n（NaOH）=c（V₁-V₂）=0.1000mol/L×30.00×10^-3L=3.00×10^-3mol
則原試樣中NaOH和Na₂CO₃的質量分數分別為：
ω（NaOH）=×100%=50.00%
ω（Na₂CO₃）=×100%=22.08%