106 无机及分析化学实验
实验二十 混合碱的测定（双指示剂法）
一、实验目的
1.掌握双指示剂法测定混合碱中NaOH和Na2CO3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Na2CO3 与NaOH或Na2CO3与NaHCO3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+H2O）而Na2CO3与HCl反应一半生成NaHCO3，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V1 mL。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NaHCO3与HCl完全反应（产物NaCl+H2CO3），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V2 mL。
当V1 > V2 时，试样为Na2CO3 与NaOH的混合物。滴定Na2CO3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（V1 -V2）mL。则试样中Na2CO3 和NaOH的质量分数分别为：
c(HCl)mol?L?1?V2?10?3L?M(Na2CO3)g?mol?1?(Na2CO3)??100
m(样品质量）gc(HCl)mol?L?1?(V1?V2)?10?3L?M(NaOH)g?mol?1?(NaOH)??100
m(样品质量）g当V1 < V2 时，试样为Na2CO3 与NaHCO3的混合物，此时V1为将Na2CO3滴定NaHCO3所消耗的HCl溶液的体积，故Na2CO3所消耗HCl溶液的体积为2V1 ，滴定NaHCO3所消耗的HCl溶液的体积为（V2-V1）mL。则试样中Na2CO3 和NaHCO3的质量分数分别为：
c(HCl)mol?L?1?V1?10?3L?M(Na2CO3)g?mol?1?(Na2CO3)??100
m(样品质量）gc(HCl)mol?L?1?(V2?V1)?10?3L?M(NaHCO3)g?mol?1?(NaHCO3)??100
m(样品质量）g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
第四章 定量化学分析
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色。用HCl滴定剂滴定溶液由紫色变为粉红色，即为终点。本实验用甲酚红-百里酚蓝混合指示剂代替酚酞指示剂。
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
-1
工业混合碱试样 HCl标准溶液（约为0.2mol?L ） 甲基橙水溶液（0.1%） 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、实验内容
下面分析试样实验，使用实验十六中标定的 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