Question

一道高中化学题。求高人解答。分数以追加形式给出。

用电子天平称取NaOH,NaCO3的混合物Wg,溶于水配成25.0mL溶液加入酚酞作指示剂。以0.10mol/L盐酸滴定，当酚酞变为浅红色时，盐酸消耗22.0mL，若改用甲基橙作为指示剂，当甲基橙由黄色变为橙色时，消耗盐酸32.0mL。试计算：
（1）W的值
（2）混合物中氢氧化钠的百分含量
（3）配成25mL溶液中c(钠离子)是多少？

答案分别为 0.154, 31.2%, 0.128mol/L
求过程。

Answer 1

这道题给力啊
由于NaCO3水溶液电离出碳酸根与水中氢离子结合成碳酸氢根，导致溶液氢离子减少，剩下电离的氢氧根离子，所以溶液pH显碱性，水溶液pH 11.6；NaHCO3是强碱与弱酸中和后生成的酸式盐，溶于水时呈现弱碱性，25℃水溶 液pH值为8.3。
首先你给搞清楚一个问题，酚酞的变色范围是　8.2　～　10.0，所以酚酞只能检验碱而不能检验酸。 也就是说当酚酞变为浅红色时，溶液还是碱性的，在这道题目里就表面为HCl不足，NaHCO3有剩余（因为NaCO3水溶液pH 11.6，若此时是NaCO3,酚酞应该还没有变色，而NaHCO3pH值为8.3，刚好在酚酞变色范围以内，所以是剩余的NaHCO3而不是NaCO3），
再就是甲基橙pH值变色范围3.1(红)-4.4(黄)，也就是说变色时是酸性溶液。这道题目里面可以认为HCl过量了，但是认为只过量了很少很少一点点，我们忽略不计（否则这道题计算起来太复杂，而且也不是你给的答案，哈哈）

现在都搞清楚了吧？
第一次反应只剩NaHCO3，第二次反应则是刚好完全反应。
具体计算，你可以这样看。第二次反应可以看成是在第一次的基础上再加了10ml HCl，也就是说这10ml HCl是跟NaHCO3反应的，HCl与NaHCO3是1：1物质的量反应的，而HCl与NaCO3生成NaHCO3的反应也是物质的量比是1：1，所以混合物中NaCO3的物质的量就等于这10ml中HCl的物质的量，为0.01*0.1＝0.001mol（你也可以由C元素守恒来计算NaCO3的量，这里不说了，应该蛮简单，实在不行你把每个反应的方程式写出来就一目了然了），所以NaCO3质量为106*0.001＝0.106 g。
回到第一次反应，因为NaCO3是0.001mol，NaCO3与HCl反应生成NaHCO3时会用去0.001mol（这道题目里面就相当于10ml HCl）所以混合物中与HCl反应的NaOH就是12ml*0.1mol/L=0.0012mol（这具体怎么算的要是还不懂的话就自己问下自己，化学学了这么久，是不是白学了？呵），所以NaOH质量0.0012*40＝0.048g

NaOH和NaCO3具体量都算出来了，后面的问题就不是问题了吧？

Answer 2

涉及知识叫做“双指示剂法滴定混合碱”，详细知识你可以看我的博文：关于中和滴定中的同名内容：http://jshlshzhzh.blog.163.com/ 下面计算此题：“以0.10mol/L盐酸滴定，当酚酞变为浅红色时，盐酸消耗22.0mL”消耗的2.2mmolH+是氢氧化钠和碳酸钠的一级中和用了的；“若改用甲基橙作为指示剂，当甲基橙由黄色变为橙色时，消耗盐酸32.0mL”消耗的3.2mmolH+是氢氧化钠和碳酸钠的一、二级中和一共用了的；也就是说碳酸钠发生二级中和时需要消耗1mmolH+，那么它发生一级中和也需要消耗1mmolH+，这样一来氢氧化钠中和就是消耗了1.2mmolH+。可以得出原混合物Wg中含氢氧化钠1.2mmol【质量是0.048g】，含碳酸钠1mmol【质量是0.106g】。
所以：（1）W的值=0.048+0.106=0.154
（2）混合物中氢氧化钠的百分含量=0.048/0.154=31.1688%
（3）配成25mL溶液中c(钠离子)是(1.2+1×2)÷25＝ 0.128mol/L