Hòa tan hỗn hợp gồm Na2CO3 và NaOH vào nước thành 100 ml dung dịch X. Chuẩn độ 20,00 ml X bằng dung dịch HCl 0,200M với chất chỉ thị phenolphthalein thì hết 38,200 ml dung dịch HCl. Nếu sử dụng chất chỉ thị methyl da cam thì thể tích dung dịch HCl cần dùng là 45,700 ml.

        a. Hãy cho biết (có giải thích) phản ứng nào đã xảy ra khi dung dịch chuyển màu?

        b. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đã phân tích?

Biết khoảng chuyển màu của methyl da cam (pH= 4,2 – 6,3); của phenolphthalein ( pH = 8,3 – 10).

Đáp án:

a,

Nếu dùng chỉ thị phenolphthalein: tại điểm tương đương, dung dịch chuyển từ không màu thành màu hồng nhạt do có sự tạo thành $NaHCO_3$ ($pH$ dung dịch nằm trong khoảng đổi màu $8,3-10$ của phenolphthalein).

$HCl+NaOH\to NaCl+H_2O$ 

$HCl+Na_2CO_3\to NaHCO_3+NaCl$ 

Nếu dùng chỉ thị methyl da cam: tại điểm tương đương, dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu đỏ do có một giọt dung dịch $HCl$ nhỏ dư, $pH$ dung dịch xuống thấp, phù hợp khoảng đổi màu $4,2-6,3$ của methyl da cam.

$HCl+NaOH\to NaCl+H_2O$ 

$HCl+Na_2CO_3\to NaHCO_3+NaCl$

$HCl+NaHCO_3\to NaCl+CO_2+H_2O$ 

b,

Thí nghiệm 1: 

$n_{HCl}=38,200.0,200=7,640$ mmol 

$\Rightarrow n_{Na_2CO_3}+n_{NaOH}=7,640$ mmol 

Thí nghiệm 2:

$n_{HCl}=45,700.0,200=9,140$ mmol 

$\Rightarrow 2n_{Na_2CO_3}+n_{NaOH}=9,140$ mmol 

$\Rightarrow \begin{cases} n_{Na_2CO_3}=1,500\\ n_{NaOH}=6,140\end{cases}$ 

Vậy:

$\%m_{Na_2CO_3}=\dfrac{1,500.106.100\%}{1,500.106+6,140.40}=39,3\%$

$\%m_{NaOH}=60,7\%$