混合碱中各组分含量的测定
【实验目的】
1. 了解利用双指示剂法测定Na2CO3和NaHCO3混合物的原理和方法。

2. 学习用参比溶液确定终点的方法。

【实验原理】
混合碱是Na2CO3 与NaOH 或Na2CO3与NaHCO3的混合物。

可采用双指示剂法进行分析，测定各组分的含量。

混合碱是NaCO
3与NaOH或NaHCO
3
与Na
2
CO
3
的混合物。

欲测定同一份试样中
各组分的含量，可用HCl标准溶液滴定，根据滴定过程中pH值变化的情况，选用酚酞和甲基橙为指示剂，常称之为“双指示剂法”。

若混合碱是由Na
2CO
3
和NaOH组成，第一等当点时，反应如下：
HCl+NaOH→NaCl+H
2
O
HCl+Na
2
CO
3
→NaHCO
3
+H
2
O
以酚酞为指示剂（变色pH范围为8.0～10.0），用HCl标准溶液滴定至溶
液由红色恰好变为无色。

设此时所消耗的盐酸标准溶液的体积为V
1
（mL）。

第二
等当点的反应为： HCl+NaHCO
3→NaCl+CO
2
↑+H
2
O
以甲基橙为指示剂（变色pH 范围为3.1～4.4）,用HCl 标准溶液滴至溶液由黄色变为橙色。

消耗的盐酸标准溶液为V 2（mL ）。

当V 1＞V 2时，试样为Na 2CO 3与NaOH 的混合物，中和Na 2CO 3所消耗的HCl 标准溶液为2V 1（mL ），中和NaOH 时所消耗的HCl 量应为（V 1-V 2）mL 。

据此，可求得混合碱中Na 2CO 3和NaOH 的含量。

当V 1＜V 2时，试样为Na 2CO 3与NaHCO 3的混合物，此时中和Na 2CO 3消耗的HCl 标准溶液的体积为2V 1mL ，中和NaHCO 3消耗的HCl 标准溶液的体积为（V 2-V 1）mL 。

可求得混合碱中Na 2CO 3和NaHCO 3的含量。

双指示剂法中，一般是先用酚酞，后用甲基橙指示剂。

由于以酚酞作指示剂时从微红色到无色的变化不敏锐，因此也常选用甲酚红-百里酚蓝混合指示剂。

甲酚红的变色范围为6.7（黄）～8.4（红），百里酚蓝的变色范围为8.0（黄）～9.6（蓝），混合后的变色点是8.3，酸色为黄色，碱色为紫色，混合指示剂变色敏锐。

用盐酸标准溶液滴定试液由紫色变为粉红色，即为终点。

【实验试剂】
酚酞（1％酚酞的酒精溶液，溶解1g 酚酞于90ml 乙醇及10ml 水中）； 甲基橙（0.1％甲基橙的水溶液，溶解1g 甲基橙于1000ml 热水中）；Na 2CO 3基准物质；
0.1mol/L HCl 标准溶液的配制
量取4.5ml HCl (12mol/L),倒入500ml 烧杯中，加入300ml 蒸馏水摇匀再稀释至500ml,移入试剂瓶中，继续摇匀，贴上标签待标定。

0.1mol/L HCl 溶液浓度的标定
在分析天平上准确称取基准物Na 2CO 3 0.15~0.2g 于锥形瓶中，加25ml 水使其溶解。

加甲基橙指示剂2滴（或溴甲酚绿-甲基红----绿色转变为紫红色）。

用待标定的HCl 滴定至溶液由黄色变为橙黄色即为指示终点。

（近终点时剧烈摇动，或加热至沸，使CO 2分解）记下消耗溶液的体积，计算HCl 标准溶液的准确浓度C HCl 计算公式如下： (另做一份空白实验，数据见表一)
3
102323
2-⨯=
HCl CO Na CO Na HCl V M mC C
【实验步骤】
准确移取25.00mL 混合碱于250ml 锥形瓶中，加纯化水25ml ，酚酞2滴，用盐酸溶液滴定至溶液由红色恰好褪为无色，记下所消耗HCl 标准溶液的体积V
１
，再加入甲基橙指示剂2滴，继续用盐酸溶液滴定溶液至由黄色恰好变为橙色，
所消耗HCl 溶液的体积记为V ２，平行测定3次，计算混合碱中各组分的含量。

当V 1>V 2时，试液为NaOH 和Na 2CO 3的混合物，NaOH 和Na 2CO 3的含量（以质量浓度g·L
－1
表示）可由下式计算：
%1001000)(%21m
M
V V C NaOH NaOH
-=
；
%1001000212%3
2232m
M V C CO Na CO Na ⨯
⨯=
当V 1<V 2时，试液为Na 2CO 3和NaHCO 3的混合物，NaOH 和Na 2CO 3的含量（以质量浓度g·L －1表示）可由下式计算：
%1001000212%3
2132m
M V C CO Na CO Na ⨯
⨯=
；
m
M V V C NaHCO NaHCO %
1001000)
(%3123-=
数据记录与处理
3.1 0.1mol/l HCl 溶液浓度的标定（表一）
3.2混合碱的测定（表二）
注意事项
1、实验中盐酸的标定要注意终点时生成的是H2CO3饱和溶液，pH为3.9，
为了防止终点提前，必须尽可能驱除CO2，接近终点时要剧烈振荡溶液，或者加热；本文采用的是剧烈振荡溶液。

2、碱测定在第一终点时生成NaHCO3应尽可能保证CO2不丢失，滴定速度一定不能过快！否则会造成HCl局部过浓，引起CO2的丢失，摇动应该缓慢不要剧烈振动。

3、滴定到达第二等当点时，由于易形成CO２过饱和溶液，滴定过程中生成
的H
２CO
３
慢慢地分解出CO
２
，使溶液的酸度稍有增大，终点出现过早，因此在终
点附近应剧烈摇动溶液。

思考题
1. 采用双指示剂法测定混合碱，在同一份溶液中测定，试判断下列五种情况下，混合碱中存在的成分是什么？
（1）V
１=0；（2）V
２
=0；（3）V
１
＞V
２
；（4）V
１
＜V
２
；（5）V
１
=V
２。

2. 测定混合碱中总碱度，应选用何种指示剂？
3. 测定混合碱，接近第一化学计量点时，若滴定速度太快，摇动锥形瓶不够，致使滴定液HCl局部过浓，会对测定造成什么影响？为什么？
4. 标定HCl的基准物质无水Na
２CO
３
如保存不当，吸收了少量水分，对标定HCl
溶液浓度有何影响？。