用氢氧化钠滴定40%硫酸和40%磷酸的混合物。为什么加入百里酚酞溶液不会变蓝?

先决条件:

1,百里酚酞的Ka值为10.0,也就是说,理论上,滴定的混酸溶液的pH值必须大于10,百里酚酞才能变色;下一个问题,甲基橙的Ka值是3.4。理论上,只要滴定的混酸溶液pH值大于3.4,甲基橙就能变黄。

2.硫酸的第一个氢离子完全电离,第二个氢离子的pKa2为1.99,磷酸的pKa1为2.12,pKa2为7.2,pKa3为12.36;

因此:

如果以甲基橙为指示剂,当甲基橙变色时,只要混酸溶液的pH大于3.4,溶液就会变黄,但此时仍呈酸性。也就是说氢氧化钠需要把硫酸的两个氢离子全部反应完,然后是磷酸的第一个氢离子。再加几滴氢氧化钠,pH值会接近4,滴定溶液中的甲基橙会变黄。如果氢氧化钠、硫酸、磷酸的浓度和体积都相等,氢氧化钠的消耗量约为混酸溶液的3倍。

此时溶液的pH值与百里酚酞的理论变色点10仍相差甚远。需要反应磷酸的第二个氢离子,然后是一小部分磷酸的第三个氢离子。根据缓冲溶液的计算公式,需要反应0.44%的第三个氢离子。此时,当pH值大于10时,甲基橙变黄,百里酚酞变蓝。

当然,如果甲基橙和百里酚酞同时存在于混酸溶液中,此时应显示黄色和蓝色的混合色,如果两种指标比例合适,则应为绿色。

另外,硫酸和磷酸的浓度都太高,最好稀释后再滴定。

希望能帮到你。