7.7 酸碱滴定法结果计算示例 91
例如,采用基准物质无水Na2CO3标定HCl溶液的浓度时,反应式为:
2HCl+Na2CO3 2NaCl+H2CO3
根据式(7-12)得到
n HCl=
1n Na2CO3=2 n Na2CO3 2待测物溶液的体积为VA,浓度为cA,到达化学计量点时消耗了浓度为cB的滴定剂的体积为VB,则
nA=
(2)计算示例
例题7-17:用硼砂(Na2B4O7·10H2O)标定HCl溶液(大约浓度为0.1mol·L-1),希望用去的HCl溶液为25ml左右,应称取硼砂多少克?
解:∵ 滴定反应为:Na2B4O7·10H2O + 2HCl=4H3BO3 + 2NaCl + 5H2O m硼砂=
amA=cAVA= cBVB MAbaVHClcHClMb硼砂
=
1×25×10-3×0.1×381.4=0.4768≈0.5g 2例题7-18:发烟硫酸(SO3+H2SO4)1.000g,需0.5710 mol·L-1的NaOH标准溶液35.90mL才能中和。求试样中两组分的质量分数。
解:∵ 滴定反应为:SO3 + 2NaOH=Na2SO4 + H2O
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
设试样中含SO3的质量为x(g)。
a1x280.06b1.000?xa1 ? VNaOH(H2SO4) ·c NaOH= ×VNaOH(H2SO4)×0.5710 ……..…(2)
2b98.08x1.000?x1(1)+(2)式得: ? = ×35.90×10-3×0.5710
280.0698.08则: ? VNaOH(SO3) ·c NaOH= ×VNaOH(SO3) ×0.5710 ……….…….(1)
解得:x=0.02342(g)
0.02342?100%?2.342%∴ ?SO3?1.000
?HSO?97.66$例题7-19:准确称取硼酸试样0.5004g于烧杯中,加沸水使其溶解,加入甘露醇使之强化。然后用0.2501 mol·L-1NaOH标准溶液滴定,酚酞为指示剂,耗去NaOH溶液32.16mL。计算试样中
以H3BO3和B2O3表示的质量分数。(硼酸的K a =5.7×10-10,不能用NaOH直接滴定。用甘露醇强化后形成硼酸-甘露醇配合物,该配合物为一元酸,其K a =5.5×10-5,故能用NaOH来直接滴定。)
92 第7章 酸碱平衡与酸碱滴定法 解:
?H
3BO3?CNaOHVNaOHMH3BO3ms23230.2501?32.16?10?3?61.83?100%?99.38%?100%?0.50043369.62?BO?MBO??HBO??99.38%?55.95%2MH3BO32?61.83例题7-20:有一碱液,已知其相对密度为1.200,其中可能含NaOH和Na2CO3,也可能含Na2CO3
和NaHCO3。现取试样1.00mL,加适量水后再加酚酞指示剂,用0.3000mol·L-1 HCl标准溶液滴定至酚酞变化时,消耗HCl溶液28.40 ml。再加入甲基橙指示剂,继续用同浓度的HCl滴定至甲基橙变色为终点,又消耗HCl溶液3.60mL。问此碱液是何混合物,并计算各组分的质量分数。已知MNaOH=40.01g·mol -1,MNa2CO3=106.0g·mol -1, MNaHCO3=84.01g·mol -1。 解:可能发生的滴定反应是:
Na2CO3 + HCl=NaHCO3 + NaCl (酚酞变色) NaHCO3 + HCl=CO2 + H2O + NaCl (甲基橙变色) NaOH+HCl=NaCl + H2O (酚酞变色) 设V1是以酚酞为指示剂时消耗HCl溶液的体积; V2是以甲基橙为指示剂时又耗去HCl溶液的体积。据此可推知: 只含NaOH时, V1>0,V2=0 只含NaHCO3时, V1=0,V2>0 只含Na2CO3时, V1=V2 含NaOH和Na2CO3时, V1>V2 含Na2CO3和NaHCO3时,V1<V2
现V1>V2,说明此碱液是NaOH和Na2CO3的混合物,它们的质量分数可分别计算如下:
?NaCO2
30.3000?3.60?10?3?106.0??100%?9.54%1.200?1.00? NaOH0.3000?(28.40?3.60)?10?3?40.01??100%?24.81%1.200?1.00