200mL 溶液 5① は 166.二段階滴定空気中に長時間放置した水酸化ナトリウムからは,不純物として水と 炭酸ナトリウムが検出される。その組成を調べるために次の操作を行った。 操作 ① 不純物の混じった水酸化ナトリウム 10.24gを水に溶かして正確に 1Lとした。 CHOOSE 操作 ② 試料溶液 10.0mLをとり. 指示薬としてフェノールフタレインを用いて0.200 mol/L 塩酸で滴定すると. 12.20mL加えたところで中和点に達した。 操作 ③ さらに指示薬としてメチルオレンジを加えて、同じ濃度の塩酸で滴定を続けた ところ,塩酸の全滴下量が 12.47mLで中和点に達した。 H+₁0 (1) 炭酸ナトリウムが検出される理由を, 根拠となる化学反応式を用いて述べよ。 (2) はかりとった水酸化ナトリウムに含まれる炭酸ナトリウムおよび水は,それぞれ 何gか。 有効数字2桁で答えよ。 ( 10 奈良県立医科大改) MONE O

166. 二段階滴定･･･ ■解答 (1) 水酸化ナトリウムは空気中の二酸化炭素を吸収して炭酸ナ トリウムを生じる。 2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O (2) NaCO30.57g H2O: 0.15g 解説 (1) 固体の水酸化ナトリウム NaOH は, 長時間空気中に放置 すると、空気中の水分を吸収して湿り気を帯び, ついには水溶液となる。 このような現象を潮解という。 また、水酸化ナトリウムは空気中の二酸 化炭素を吸収して炭酸ナトリウム Na2CO」 を生じる。 このときの変化は, 次のように表される。 2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O210LV01 (1) したがって, 空気中に放置した水酸化ナトリウムには, 水と炭酸ナトリ ウムが含まれる。 (2) 試料溶液中のNa2CO3 のモル濃度を x [mol/L], NaOHのモル濃度 1060 300 をy[mol/L] とする。 操作② で, フェノールフタレインを指示薬として試料溶液を塩酸で滴定 すると,指示薬の変色までに次の2つの変化がおこる (下記(c) の変化は おこらない)。 NaOH+HCI→→→→→→ NaCl + H₂O + (a) _Na2CO3+HCl→NaCl + NaHCO3 (b したがって, Na2CO3 および NaOH の物質量と HCI の物質量との間に, 次式が成立する。 10.0, x [mol/L] x -L+y[mol/L] × L=0.200mol/L× 1000 1000 10.0,0001 12.20 1000 PL07 -L 測定 DH 操作③ で, メチルオレンジを指示薬として塩酸で滴定すると,指示薬の 変色までに次の変化がおこる。 NaHCO3+HCI NaCl + H2O +CO, ････ (c) このとき反応する NaHCO3 は, 反応式 (b) において Na2CO3 から生じた ものであり, Na2CO3と同じ物質量である。したがって, NaHCO3 の物 ジの受付 T 炭酸ナトリ 酸で測定して のような れる。 AA(HCla Na₂CO₂+HO NaC 指示薬 フェ B点(HC) NaHCO+K NaOH 指示薬 メガ