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高中酸碱滴定实验的计算_酸碱滴定高考题
tamoadmin 2024-05-23 人已围观
简介简单来讲，结果是用甲基橙时，两者体积近似相等；用酚酞时，久置氢氧化钠是普通氢氧化钠所消耗盐酸体积的一半。其原因是指示剂变色范围不同而导致滴定终点的不同。对于普通氢氧化钠，这是一个强酸滴定强碱的过程，无论使用甲基橙还是酚酞，滴定的终点都是NaOH完全转化成NaCl，即：H+OH == H2O 这一反应进行完全时。而久置的NaOH其实已经变成了Na2CO3：2NaOH+CO2 === Na2CO3 +
简单来讲，结果是用甲基橙时，两者体积近似相等；用酚酞时，久置氢氧化钠是普通氢氧化钠所消耗盐酸体积的一半。
其原因是指示剂变色范围不同而导致滴定终点的不同。
对于普通氢氧化钠，这是一个强酸滴定强碱的过程，无论使用甲基橙还是酚酞，滴定的终点都是NaOH完全转化成NaCl，即：
H+OH == H2O 这一反应进行完全时。
而久置的NaOH其实已经变成了Na2CO3：
2NaOH+CO2 === Na2CO3 + H2O
而Na2CO3其实是一个二元弱酸的盐，它具有两个酸度系数(即pKa，这是解此题的关键，如果不知道是什么请参看维基或百度百科)，分别为：
CO2 / HCO3 : pKa1 = 6.35
HCO3 / CO3 : pKa2 = 10.33
即当盐酸滴入Na2CO3溶液时，这一中和反应会分两步发生，分别是：
Na2CO3 + HCl ==== NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl ==== NaCl + H2O + CO2
而这两步发生所需要的pH值是不同的，分别为第一步 pH = pKa2 = 10.33 ， 第二步pH = pKa1 = 6.35。
那么，当指示剂为甲基橙时，它的变色范围是pH3.2~4.2，远低于两个pKa值，因此在甲基橙变色之前，这两步反应就都已经反应完全，所以滴定所需要的盐酸量应该和普通NaOH一样，都是完全反应。
但当指示剂换成酚酞时，酚酞的变色域是pH8.2~9.5，恰好处于两个pKa之间。这时，只有第一步能发生（因为10.33>9.5），而第二步因为pH在降低到6.35之前已经达到酚酞的滴定终点而无法发生。经简单计算发现这种情况下其实只有一半的HCl被滴入，因此消耗HCl的体积是使用甲基橙情况下的1/2。
以上，希望能帮到你，谢谢！
