问答题 某试样可能含有Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4或它们的混合物以及其他不与酸作用的杂质。称取试样2.0000g,溶解后用甲基橙作指示剂,以0.5000mol·L-1HCl标准溶液滴定时消耗32.00mL,称取相同质量的试样,用酚酞作指示剂,消耗HCl标准溶液12.00mL。判断试样的组成并计算各组分的质量分数。
已知:
【正确答案】[分析] 本题涉及混合碱滴定分析(双指示剂法)原理及有关计算。
[详解] 设以酚酞、甲基橙为指示剂时消耗盐酸体积分别为V',V。若:
V'=V-V',样品组成为Na3PO4
V'<V-V',样品组成为Na2HPO3、Na3PO4
V'=0、V>0,样品中无Na3PO4,应含有Na2HPO3,或为Na2HPO3、NaH2PO3。(此情况下,测定无法得出任何结果,详见后)
故样品组成为Na2HPO3、Na3PO4
以酚酞为指示剂时,滴定反应为:
[*]
以甲基橙为指示剂时,滴定反应为:
[*]
故:
[*]
[评注] 磷酸是较强的酸,pKa1=2.1,所以[*],说明NaH2PO3不可能被盐酸准确滴定。故样品中若含有NaH2PO3,在用盐酸作为滴定剂时,测定无法得出任何结果。因此,处理本题时,根本不必考虑NaH2PO3的存在。若含有Na2HPO3,也无法用盐酸作为滴定剂,利用双指示剂法而确定其中是否含有NaH2PO3,即无法做出定性判断。
【答案解析】