Question

ましゅ

(1)、(2)両方わかりません
答えは(1)物質量0.001mol 質量0.02g
(2)物質量0.0006mol 質量0.064 です

7.水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムを含む水溶液がある。この水浴液 50mL をフェノール
フタレインを指示薬として 0.20molL の塩酸で滴定したところ, 8.0mL 加えたところで変
色した。 続いて, この水溶液にメチルオレンジを指示薬として加え, 同じ塩酸で滴定したと
ころ, さらに 3.0mL 加えたときに変色した。次の問いに答えなさい。【知識】

ak
⑪ この水溶液 50mL に含まれる水酸化ナトリウムの物質量と質量を求めなさい。

6
(⑫) この水溶液 50mL に含まれる炭酸ナトリ ウムの物質量と質量を求めなさい。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

terry0828

まずはNaOHとNa2CO3による二段階滴定の仕組みについて説明します。
混合溶液に酸(今回はHCl水溶液)を加えるとNaOHは以下のように中和反応をおこします。
NaOH+HCl→NaCl+H2O …①
また、Na2CO3は以下のように反応します。(この反応は弱酸の遊離反応と呼ばれているものです。ここではあくまで二段階滴定を説明するのが目的なので反応の仕組みなどは省略します)
Na2CO3+HCl→NaHCO3+NaCl …②
塩酸を加えるとまず①が起こり、NaOHが全て無くなると、次に②の反応がおきます。①と②が全て反応し終わる時が第1中和点となります。フェノールフタレイン溶液を入れておけば赤色が消失するので、いつ終わったのかを知ることができます。
この滴定によって
(塩酸の物質量)=(NaOHの物質量)+(Na2CO3の物質量)という関係が得られます。
次にここからさらに塩酸を加えていくと次の反応が起こります。
NaHCO3+HCl→NaCl+H2O+CO2 …③
(NaHCO3は②で発生したもの)
これが反応し終わるときが第2中和点となります。
例としてメチルオレンジを入れておくと、③が起こる前は黄色ですが、③の反応が終了してpHが下がると赤色に変化します。
この滴定から
(追加で加えた分のみの塩酸の物質量)=(Na2CO3の物質量)という関係が成り立ちます。
(②と③の反応から分かる通り、NaHCO3とNa2CO3の物質量は等しいので、実質NaHCO3の物質量が③の滴定で分かったということは、Na2CO3の物質量が分かったことと同じです。)
次にこの説明を踏まえて実際に写真の問題を解いてみます。
第1中和点において、(塩酸の物質量)=(NaOHの物質量)+(Na2CO3の物質量)が成り立つので,NaOHの物質量をx[mol]、Na2CO3の物質量をy[mol]とすると
0.20*8.0/1000=x+y …④
次に第2中和点において、(追加で加えた分のみの塩酸の物質量)=(Na2CO3の物質量)から
0.20*3.0/1000=y …⑤
④,⑤より、x=0.0010=1.0*10^-3[mol],
y=0.00060=6.0*10^-4[mol]となります。
あとは分子量をそれぞれ掛ければ質量も求まります。

ましゅ

こんなに丁寧に解説してくれるとは…
ほんとにありがとうございます！