微专题11钠盐的图象及相关计算碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的定量关系及反应历程是近年高考的重点,通过滴加顺序不同,反应现象不同,结合图象进行问题分析,考查了学生对知识的灵活运用及归纳、分析、推理能力,进而考查了学生的思维品质和学科素养。一、反应原理1、碳酸钠与盐酸反应(1)把盐酸逐滴滴加到碳酸钠溶液中(2)化学反应方程式Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl‥‥‥①,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ ‥‥‥②第一阶段反应①:Na2CO3与盐酸反应刚好完全转化为NaHCO3所消耗的盐酸的体积为V1,第二阶段反应②:NaHCO3与盐酸刚好完全反应生成氯化钠、水和CO2所消耗的盐酸的体积为V2,则V1=V2,二者消耗的盐酸的体积相等;(3)试验现象:开始没有气泡出现,随着盐酸的滴加,溶液中开始有气体放出,随着盐酸的滴加,气体越来越多,直至完全反应,没有气体放出为止。(4)解释:碳酸钠先和盐酸反映生成氯化钠和碳酸氢钠,等全部转化为碳酸氢钠后,生成的碳酸氢钠又和多的盐酸反应,生成氯化钠和水和二氧化碳。 加热会加快气体的放出。(5)把碳酸钠溶液逐滴滴加到盐酸中,马上就有气体放出,直至完全反应为止。(6)反应方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑规律总结:通过滴加顺序不同,反应现象不同,可以来鉴别碳酸钠溶液和盐酸。2.碳酸氢钠与盐酸反应(1)化学反应方程式NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑(2)试验现象:NaHCO3与稀盐酸的反应要比Na2CO3与稀盐酸的反应剧烈的多,直接生成大量气体(CO2)。二、碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像的归纳总结:
1.向Na2CO3中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示;反应在a点所消耗的盐酸的体积V1,从a点到b点所消耗的盐酸的体积V2,则V1=V2,二者消耗的盐酸的体积相等;2.向NaHCO3中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示;3.当Na2CO3溶液中含有NaOH时,向溶液中滴加盐酸时,盐酸先与NaOH溶液反应生成氯化钠和水,氢氧根离子反应完全后,盐酸再与碳酸钠反应;所以在第一阶段a点所消耗的盐酸的体积V1(包含与NaOH反应所消耗盐酸的体积),大于第二阶段a点到b点所消耗盐酸的体积V2,即V1>V2;向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y=1∶1,则V1=2V2,其他比例时的图像略);4.当Na2CO3中含有NaHCO3时,向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸,第一阶段是Na2CO3与盐酸反应生成NaHCO3,即到a点所消耗的盐酸的体积为V1,第二阶段是NaHCO3(包含原来的NaHCO3)与盐酸反应生成氯化钠、水和CO2,即a点到b点所消耗HCl的体积为V2,则V1V(ab)(即0a段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积),溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH;4.若V(0a)