混合碱的测定（双指示剂法）
（3学时）
一、目的要求1．掌握双指示剂法测定混合碱中NaOH 和Na 2CO 3含量的原理和方法
2．了解混合指示剂使用及其优点
二、实验原理
工业混合碱通常是Na 2CO 3与NaOH 或Na 2CO 3与NaHCO 3混合物。
欲测定同一试样中各组分的含量，可用标准酸溶液进行滴定分析。
根据滴定过程中pH 值变化的情况，选用两种不同的指示剂分别指示终点，这种方法称为双指示剂法。
此法简便、快速，在实际生产中普遍应用，但准确度不高。
首先在混合碱溶液中加入酚酞指示剂（变色的pH 值范围8.0～10.0），用HCl 标准溶液滴定到溶液颜色由红色变为无色时，混合碱中的NaOH 与HCl 完全反应（产物NaCl+H 2O ）而Na 2CO 3与HCl 反应一半生成NaHCO 3，反应产物的pH 值约为8.3。
设此时消耗HCl 标准溶液的体积为V 1mL 。
然后，再加入甲基橙指示剂（变色的pH 值范围3.1～4.4），继续用HCl 标准溶液滴定到溶液颜色由黄色转变为橙色时，溶液中NaHCO 3与HCl 完全反应（产物NaCl+H 2CO 3），化学计量点时pH 值为3.8～3.9。
设此时消耗HCl 标准溶液的体积为V 2mL 。
当V 1>V 2时，试样为Na 2CO 3与NaOH 的混合物。
滴定Na 2CO 3所需的HCl 是由两次滴定加入的，并且两次的用量应该相等。
因此滴定NaOH 消耗HCl 的体积为（V 1-V 2）mL 。
则试样中Na 2CO 3和NaOH 的质量分数分别为：
100()(10)()(1
3232132×⋅⋅×⋅⋅=−−−g
m mol g CO Na M L V L mol HCl c CO Na 样品质量）ω100()(10)()()(1
3211×⋅⋅×−⋅⋅=−−−g
m mol g NaOH M L V V L mol HCl c NaOH 样品质量）ω当V 1<V 2时，试样为Na 2CO 3与NaHCO 3的混合物，此时V 1为将Na 2CO 3滴定NaHCO 3所消耗的HCl 溶液的体积，故Na 2CO 3所消耗HCl 溶液的体积为2V 1，滴定NaHCO 3所消耗的HCl 溶液的体积为（V 2-V 1）mL 。
则试样中Na 2CO 3和NaHCO 3的质量分数分别为：
100()(10)()(1
3231132×⋅⋅×⋅⋅=−−−g
m mol g CO Na M L V L mol HCl c CO Na 样品质量）ω
100()(10)()()(1
331213×⋅⋅×−⋅⋅=−−−g
m mol g NaHCO M L V V L mol HCl c NaHCO 样品质量）ω双指示剂法中，传统的方法是先用酚酞指示剂，后用甲基橙指示剂，用HCl 标准溶液滴定。
由于酚酞变色不敏锐，人眼观察这种颜色变化的灵敏度较差，因此常选用甲酚红-百里酚蓝混合指示剂。
甲酚红变色范围的pH 值为6.7（黄）～8.4（红），百里酚蓝色范围的pH 值为8.0（黄）～9.6（蓝），混合后变色点的pH 值8.3，酸色呈黄色，碱色呈紫色。
用HCl 滴定剂滴定溶液由紫色变为粉红色，即为终点。
三、仪器与试剂
1．仪器
分析天平，50mL 酸式滴定管，25mL 移液管，150mL 容量瓶，常用玻璃仪器若干
2．试剂
工业混合碱试样，HCl 标准溶液（约为0.2mol ⋅L -1），甲基橙水溶液（0.1%），酚酞乙醇溶液（0.2%）。
也可使用甲酚红-百里酚蓝混合指示剂（一份0.1%甲酚红钠水溶液和三份0.1%百里酚蓝钠盐水溶液混合即可）。
四、参考步骤
下面分析试样实验，使用实验六中已经标定的HCl 标准溶液。
1．称量及溶解试样
在分析天平上用递减称量法称取2.5～3.0g （准确至0.1mg ）工业混合碱于100mL 烧杯中，加入少量的去离子水溶解，必要时可加热促使溶解。
待冷却后，将溶液定量转移于150mL 容量瓶，加水稀释至刻度，充分摇动均匀。
2．混合碱的测定
用25mL 移液管平行移取稀释的工业混合碱三份，分别放入250mL 锥形瓶中，各加1～2滴酚酞指示剂（或甲酚红-百里酚蓝混合指示剂），摇匀。
用HCl 标准溶液分别滴定到溶液由粉红色变为无色（混合指示剂紫色变为粉红色），即为反应第一终点，记录所消耗HCl 标准溶液的体积V 1。
然后，再加入1～2滴的甲基橙指示剂，继续用HCl 标准溶液滴定到溶液由黄色变为橙色，即为反应第二终点，记录所消耗HCl 标准溶液的体积V 2。
根据HCl 标准溶液的浓度和消耗的体积，按照原理部分所述的公式计算工业混合碱中各组分的含量。
五、实验数据记录与处理
表8-1工业混合碱中各组分的含量的测定
六、问题与思考
1．混合碱中各组分含量是怎样测定的？
2．食用碱的主要成分是Na 2CO 3，常含有少量的NaHCO 3，能否以酚酞为指示剂测定Na 2CO 3含量？
3．为什么用移液管移液时，必须要用被装溶液润洗，而锥形瓶却不必用被装溶液润洗？
（任乃林）编号
实验项目
(称量瓶+试样)质量
倾出后(称量瓶+试样)质量
试样的质量
容量瓶的体积
移出试样溶液的体积
HCl 溶液的读数
HCl 溶液的读数
l 溶液初读数
HCl 溶液体积V 1
HCl 溶液体积V 2
l 标准溶液的浓度
Na 2CO 3的质量分数
2CO 3的质量分数的平均值
NaHCO 3的质量分数
HCO 3的质量分数的平均值。