题目
测定水中碱度时,当水样中只含有氢氧化钠时,分别以甲基橙和酚酞作指示剂进行滴定,则。()A. V甲基橙=0B. V酚酞=0C. 甲基橙D. 甲基橙> V酚酞
测定水中碱度时,当水样中只含有氢氧化钠时,分别以甲基橙和酚酞作指示剂进行滴定,则。()
A. V甲基橙=0
B. V酚酞=0
C. 甲基橙< V酚酞
D. 甲基橙> V酚酞
题目解答
答案
A. V甲基橙=0
解析
本题考查水中碱度测定时,以不同指示剂滴定不同成分水样的相关知识。解题的关键在于理解氢氧化钠的性质以及甲基橙和酚酞作为指示剂的变色原理,通过分析氢氧化钠与酸反应的过程来确定两种滴定体积的情况。
1. 明确指示剂变色原理
- 酚酞的变色范围是 $pH$ 为 $8.2 - 10.0$,当溶液 $pH$ 大于 $10.0$ 时呈红色,小于 $8.2$ 时呈无色。
- 甲基橙的变色范围是 $pH$ 为 $3.1 - 4.4$,当溶液 $pH$ 大于 $4.4$ 时呈黄色,小于 $3.1$ 时呈红色。
2. 分析以酚酞为指示剂滴定氢氧化钠的情况
当以酚酞为指示剂滴定含有氢氧化钠的水样时,氢氧化钠是强碱,溶液呈强碱性,酚酞显红色。随着酸的加入,发生中和反应 $NaOH + HCl=NaCl + H_2O$,当溶液 $pH$ 降至 $8.2$ 时,酚酞由红色变为无色,此时达到滴定终点,有一定的滴定体积 $V_{酚酞}$,且 $V_{酚酞}>0$。
3. 分析以甲基橙为指示剂滴定氢氧化钠的情况
当以甲基橙为指示剂滴定含有氢氧化钠的水样时,开始溶液呈强碱性,甲基橙显黄色。由于氢氧化钠与酸反应后,只要还有氢氧化钠存在,溶液 $pH$ 就会大于 $4.4$,甲基橙一直呈黄色。只有当溶液中除了生成的盐之外没有其他碱性物质,且继续加入酸使溶液 $pH$ 降至 $4.4$ 以下时,甲基橙才会由黄色变为红色。但对于只含氢氧化钠的水样,在以酚酞为指示剂滴定完后,溶液中已经没有碱性物质了,不需要再用酸滴定至甲基橙变色,所以 $V_{甲基橙}=0$。