单选题
双指示剂法测混合碱,加入酚酞指示剂时,消耗HCl标准滴定溶液体积为15.20 mL;加入甲基橙作指示剂,继续滴定又消耗了HCl标准溶液25.72mL,那么溶液中存在( ) 。
A
A、NaOH + Na2CO3
B
B、Na2CO3 + NaHCO3
C
C、NaHCO3
D
D、Na2CO3
答案解析
正确答案:B
解析:
这道题考察的是酸碱滴定法中双指示剂法的应用,用于测定混合碱的组成。我们可以通过消耗HCl标准溶液的体积来判断混合碱的具体成分。
### 解析选项:
- **A. NaOH + Na2CO3**:如果样品中含有NaOH和Na2CO3,那么在加入酚酞作为指示剂时(变色范围pH 8.2~10.0),NaOH会首先被完全中和,接着是Na2CO3的第一步水解产物NaHCO3生成。此时消耗的HCl量应该大于后续使用甲基橙(变色范围pH 3.1~4.4)继续滴定时消耗的HCl量,因为后者仅针对剩余的Na2CO3进行第二步水解反应。但题目给出的数据不符合这种情况。
- **B. Na2CO3 + NaHCO3**:当样品为Na2CO3与NaHCO3的混合物时,在酚酞指示下,首先是Na2CO3被部分转化为NaHCO3,消耗了一定量的HCl;然后,在甲基橙指示下,剩余的Na2CO3以及原有的NaHCO3都会被进一步中和成CO2和H2O,这时需要更多的HCl。根据题目描述,第二次滴定消耗的HCl明显多于第一次,符合此情况。
- **C. NaHCO3**:若仅为NaHCO3,则整个过程中只会有一个明显的滴定终点,即在甲基橙指示剂作用下发生的反应。但是题目表明了存在两个不同的滴定阶段,因此排除该选项。
- **D. Na2CO3**:纯Na2CO3的情况下,酚酞指示下的第一阶段将消耗一定量的HCl以完成第一步水解,而甲基橙指示下的第二阶段则完成剩余Na2CO3向NaHCO3再到最终产物的转化。理论上,两阶段消耗的HCl量应接近或相等,而非题目所示的显著差异。
### 为什么选择B?
根据题目提供的信息,第一次滴定(酚酞指示)消耗了15.20 mL HCl,而第二次滴定(甲基橙指示)又额外消耗了25.72 mL HCl。这种情况下,说明样品中不仅含有能够通过酚酞指示剂检测到的物质(如Na2CO3的部分中和),还包含着只能通过甲基橙指示剂才能完全反应掉的成分(如NaHCO3)。因此,正确答案是B选项——Na2CO3 + NaHCO3。
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