资源简介

《分析化学》课程-微教材
微课编号 微课名称 混合碱的分析
所属模块 酸碱滴定法 子模块 混合碱的组成
关键词 混合碱、双指示剂、化学计量点、混合碱各组分
是否通用 √通用 农产品 食品 是否重点建设 √是 否
微课类型 讲授型 微课形式 PPT动画式 教学设计模式 讲授法
教学目标 了解多元酸盐滴定过程中溶液的pH值变化，掌握用双指示剂法测定混合碱的组成及其含量的方法 ，了解混合指示剂的作用
教学内容 知识点 技能点
混合碱的定义 双指示剂法作用原理 巩固与练习 1.了解混合碱的定义和组成 2.掌握双指示剂法作用原理 3.学会测定混合碱的总碱度及各组分浓度
知识讲解
混合碱是指Na2CO3与NaHCO3，或Na2CO3和NaOH的混合物。 。
1．研究混合碱组分的意义
工业上生产NaOH的方法有苛化法和电解法两种，采用苛化法生产的NaOH中常混有Na2CO3。工业制碳酸氢钠基本都是用碳酸钠和过量二氧化碳反应得到的，分为气相碳化法和气固相碳化法，碳酸氢钠中也常常混有碳酸钠。因此，掌握混合碱的分析具有十分重要的现实意义。
【想一想】混合碱能否为NaHCO3和NaOH的混合物？
不能，因为氢氧化钠和碳酸氢钠混合会发生反应，生成碳酸钠和水，反应式如下：
NaHCO3 + NaOH —— Na2CO3 + H2O
2．混合碱的分析
① 如何测定混合碱的总碱度？
用HCl标准溶液进行滴定，反应产物为NaCl、CO2和H2O，化学计量点时的pH为3.8～3.9，可据此选用指示剂。根据用去的HCl标液的量，即可计算出总碱度。
②怎样才能准确测定出混合碱中各组分的浓度呢
实验室最常用的方法是双指示剂法。
双指示剂法的原理是：用盐酸标准溶液滴定待测溶液，根据滴定过程中pH的变化，选用两种变色范围不同的指示剂（酚酞和甲基橙）来确定第一、第二化学计量点。
其中酚酞的PH变色范围为 8.0（无色）-10.0（红紫色） ，甲基橙的PH变色范围为 pH≦3.1时变红，3.1~4.4时呈 橙色，pH≧4.4时变黄。
设当酚酞变色时，即第一化学计量点，所用的盐酸标准溶液体积为V1；当甲基橙变色时，即第二化学计量点，所用的盐酸标准溶液体积为V2
（1）
当溶液中只存在 NaOH 时，滴定过程中发生的反应为：
NaOH＋HCl ＝＝ NaCl＋H2O
V1＞0，V2=0
（2）
当溶液中只存在 Na2CO3 时，滴定过程中发生的反应为：
Na2CO3＋HCl ＝＝ NaHCO3＋NaCl
NaHCO3＋HCl ＝＝ NaCl＋CO2↑＋H2O
V1＞0，V2＞0，并且V1=V2
（3）
当溶液中只存在 NaHCO3 时，滴定过程中发生的反应为：
NaHCO3＋HCl ＝＝ NaCl＋CO2↑＋H2O
V1=0，V2＞0
（4）
当溶液中同时存在NaOH和Na2CO3时，滴定过程中发生的反应为：
NaOH＋HCl ＝＝ NaCl＋H2O（第一化学计量点）
Na2CO3＋HCl ＝＝ NaHCO3＋NaCl（第一化学计量点）
NaHCO3＋HCl ＝＝ NaCl＋CO2↑＋H2O（第二化学计量点）
V1＞V2
此时，溶液中的NaOH和Na2CO3的含量（以质量浓度g L表示）可由下式计算：
（5）
当溶液中同时存在Na2CO3和NaHCO3时，滴定过程中发生的反应为：
Na2CO3＋HCl ＝＝ NaHCO3＋NaCl（第一化学计量点）
NaHCO3＋HCl ＝＝ NaCl＋CO2↑＋H2O（第二化学计量点）
V1＜V2
此时，溶液中的NaHCO3和Na2CO3的含量（以质量浓度g L表示）可由下式计算：
【结论】
关系 V1＞V2 V1=V2 V1＜V2 V1 = 0 V2＞0 V1＞0 V2=0
组成 NaOH+ Na2CO3 Na2CO3 NaHCO3+ Na2CO3 NaHCO3 NaOH
《分析化学》课程-微测试
一、单选题
1. 用HCl滴定NaOH+Na2CO3混合碱到达第一化学计量点时溶液pH约为（ ）。
A.﹥7 B. ﹤7
C. = 7 D. ﹤5
参考答案：A
难度：低
2. 某碱液为NaOH和Na2CO3的混合液，用HCl标准滴定溶液滴定，先以酚酞为指示剂，耗去HCl溶液V1 mL，继续以甲基橙为指示剂，又耗去HCl溶液V2 mL。V1与V2的关系是（ ）。
A.V1=V2 B. V1=2V2
C. V1＞V2 D.V1 ＜V2
参考答案：C
难度：难
3. 用双指示剂法分析某混合碱溶液，以酚酞为指示剂，用标准HCl溶液滴定至终点时， 耗去V1ml HCl溶液，继续以甲基橙为指示剂，又耗去V2 mlHCl溶液，若V2＞V1，则碱样组成为（ ）。
A.Na2CO3 B.NaOH
C.Na2CO3＋NaHCO3 D.NaOH＋Na2CO3
参考答案：C
难度：难
多选题
1、采用双指示剂法测定混合碱组分，使用的指示剂为：
A. 甲基橙 B．石蕊
C. 酚酞 D．溴酚蓝
参考答案：A；C
难度：低
三、判断题
1、在滴定过程中，两种指示剂的添加顺序可以交换。
参考答案：F
难度：中
2、第二计量点时颜色变化为黄色—橙色。滴定过程中摇动要剧烈，使CO2逸出避免形成碳酸饱和溶液，使终点提前。
参考答案：T
难度：中
3、在混合碱滴定过程中，使用甲基橙指示第一化学计量点。
参考答案：F
难度：低
四、填空题
1. 测定混合碱（可能有NaOH、Na2CO3、NaHCO3），当V1=0 V2>0时，组成为： ；当V1>0 V2=0时，组成为： ；当V1>V2时，组成为： ；当V1参考答案：NaHCO3 ，NaOH ，NaOH +Na2CO3 ，NaHCO3+Na2CO3 ，Na2CO3
难度：中
五、简答题
1. 用盐酸滴定混合碱液时，将试液在空气中放置一段时间后滴定，将会给测定结果带来什么影响 若到达第一化学计算点前，滴定速度过快或摇动不均匀，对测定结果有何影响
答：放置一段时间后有可能导致，NaHCO3＋HCl ＝ NaCl＋CO2↑＋H2O发生，致使
Na2CO3转变为NaHCO3造成误差。如果在达到第一化学计量点前，滴定速度过快或者摇不匀，Na2CO3会使含量减少。
难度：中
六、综合题
1、混合碱滴定，用酚酞作指示剂滴定至第一个终点时，应注意什么？
答：①滴定速度宜慢，而且要1滴多搅。如滴快或滴加后搅动不及时，会造成溶液中盐酸局部过浓，使部分碳酸氢钠过早的转化为碳酸，导致V1的实验结果不准。
②酚酞指示剂的碱色为红色，酸色为无色，由于从红色到无色的变化不很敏锐，肉眼观察这种变化的灵敏性稍差，因此，近终点时，每加1滴均要搅拌至颜色稳定后再加第二滴，否则因颜色变化较慢容易过量。此外，终点的几乎无色（微带红色）也难以判断。可采用对比的方法，当滴加盐酸至微红色后，滴加1滴多搅动，溶液颜色稳定后，读数，记录（可记在报告纸的反面），重复1滴多搅动，读数，记录，此时微红越来越淡，直至无色，取无色前面的一个读数为终点读数，记录在表格中，平行测定时，使每次滴定条件尽量掌握一致。
难度：中

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