淺議圖像法確定二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)后的溶質(zhì)

朱錫貴

（重慶市云陽縣江口中學(xué)校）

淺議圖像法確定二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)后的溶質(zhì)

朱錫貴

（重慶市云陽縣江口中學(xué)校）

一定體積的CO2通入到一定濃度的NaOH溶液時，CO2的加入量不同，溶液中溶質(zhì)則不同。向溶液中逐滴滴入鹽酸，通過產(chǎn)生的氣體體積與加入鹽酸的體積的圖像來判斷溶液溶質(zhì)的成分。

圖像；二氧化碳；氫氧化鈉溶液；溶質(zhì)

一定體積的CO2通入到一定濃度的NaOH溶液時，若通入CO2少量時，反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3；隨著CO2的通入，CO2不斷將NaOH溶液中的溶質(zhì)轉(zhuǎn)化為Na2CO3，當(dāng)CO2與NaOH恰好完全反應(yīng)時，反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)只有Na2CO3；CO2繼續(xù)通入，則CO2與Na2CO3反應(yīng)生成NaHCO3，若過量的CO2不多，沒有將Na2CO3完全轉(zhuǎn)化為NaHCO3時，則溶液的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3；若CO2繼續(xù)通入，CO2將恰好Na2CO3完全轉(zhuǎn)化為NaHCO3時，則溶液的溶質(zhì)為NaHCO3。因此，一定體積的CO2通入到一定濃度的NaOH溶液反應(yīng)后，溶液中的溶質(zhì)有四種可能：（1）NaHCO3；（2）只有Na2CO3；（3）NaOH和Na2CO3；（4）Na2CO3和NaHCO3；。

為了確定反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的具體情況，可以通過向反應(yīng)后的溶液中逐滴滴入鹽酸，然后對以加入鹽酸的體積為橫坐標、產(chǎn)生氣體的體積或者物質(zhì)的量為縱坐標的圖像來確定。

一、溶質(zhì)為NaHCO3

若反應(yīng)后溶液的溶質(zhì)為NaHCO3時，向反應(yīng)后的溶液中滴入鹽酸，則HCl與NaHCO3發(fā)生離子反應(yīng)：HC+H+=H2O+CO2↑，立即就會出現(xiàn)氣泡。即從坐標原點開始就會產(chǎn)生氣體，隨鹽酸的加入，氣體的量逐漸增多。當(dāng)NaHCO3完全反應(yīng)完時，氣體的體積不再發(fā)生變化。如下圖所示：圖像特點：從O點開始立即產(chǎn)生CO2氣體。

二、溶質(zhì)只有Na2CO3

若反應(yīng)后溶液的溶質(zhì)只有Na2CO3時，向反應(yīng)后的溶液中滴入鹽酸，則HCl與Na2CO3發(fā)生離子反應(yīng)：C+H+=HC，因此，開始滴入鹽酸時，不會產(chǎn)生氣泡，一段時間內(nèi)氣體的量都為0，隨著鹽酸的加入，不斷將溶液中的C離子轉(zhuǎn)化為HC。當(dāng)將C離子完全轉(zhuǎn)化為HC時，再加入鹽酸，則鹽酸與HC反應(yīng)：HCO由此可知溶質(zhì)只有Na2CO3時，不產(chǎn)生氣體時消耗的HCl的量與生成氣體消耗的HCl的量剛好相等。（如下圖所示）

反應(yīng)后溶液的溶質(zhì)只有Na2CO3時，向反應(yīng)后的溶液中滴入鹽酸的圖像特點：Oa段不產(chǎn)生氣體時消耗的HCl的量、ab段生成氣體消耗的HC的體積相等。

三、溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3

該類圖像特點：Oa段不生成氣體階段消耗HCl的量大于ab生成段消耗HCl的量。

四、溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3

若反應(yīng)后溶液的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3時，向反應(yīng)后的溶液中逐滴滴入鹽酸，則HCl首先與Na2CO3發(fā)生反應(yīng)：①C+H+因此，開始滴入鹽酸，溶液中也不會產(chǎn)生氣泡。當(dāng)HCl把溶液中的Na2CO3恰好完全轉(zhuǎn)化為NaHCO3時，再滴入HCl時，HCl與溶液中的NaHCO3發(fā)生反應(yīng)：此時溶液中有氣泡產(chǎn)生。

因此，向溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3的溶液中逐滴滴入鹽酸時，不產(chǎn)生氣體階段消耗HCl的物質(zhì)的量小于產(chǎn)生氣體階段消耗的HCl的物質(zhì)的量。根據(jù)以上信息得出向溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3的溶液中逐滴滴入鹽酸時的圖像如下：

CO2通入到NaOH溶液后形成的溶液，向其中逐滴滴入鹽酸時：滴入立即就有氣泡產(chǎn)生，則溶質(zhì)為NaHCO3；滴入開始無氣泡。①不產(chǎn)生氣體時消耗的HCl的量與生成氣體消耗的HCl的量剛好相等，則溶質(zhì)只有Na2CO3；②不生成氣體階段總共消耗HCl的物質(zhì)的量大于生成氣體階段總共消耗HCl的物質(zhì)的量，則溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3；③不生成氣體階段總共消耗HCl的物質(zhì)的量小于生成氣體階段總共消耗HCl的物質(zhì)的量，溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3。

［1］宋心琦，王晶，李文鼎，等.化學(xué)必修一［M］.人民教育出版社，2007.

［2］梅若蘭，李靜貞，王近勇，等.無機化學(xué)［M］.高等教育出版社，1992.

●編輯 魯翠紅