高考化学一轮专题突破-na2co3、nahco3与酸反应图像及计算

专题Na2CO3、NaHCO3与酸反应图像及计算1．Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应的比较二者浓度相同时生成CO2的速率NaHCO3快耗酸量二者等质量Na2CO3耗酸多二者等物质的量Na2CO3耗酸多生成CO2的体积二者等质量NaHCO3产生的多二者等物质的量相等2.依据图像特点判断溶液溶质成分的方法(1)化学原理：向碳酸钠溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量，依次发生①COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)、②HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑，①②完成时消耗盐酸的量相等。(2)图像分析依据图像特点判断溶液溶质成分若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)溶液中的溶质为Na2CO3涉及离子方程式Oa：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)ab：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑若V(Oa)>V(ab)(即Oa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涉及离子方程式Oa：OH－＋H＋=H2OCOeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)ab：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3涉及离子方程式Oa：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)ab：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑若a＝0(即图像从原点开始)溶液中的溶质为NaHCO3涉及离子方程式：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑典例分析：一Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应比较1．有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是()A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小B．等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍C．等质量的NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多答案C解析Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2ONaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O解答此类题目用归“1”法。A项，假设二者都是1g，则n(NaHCO3)＝n(CO2)＝eq\f(1,84)mol，n(Na2CO3)＝n(CO2)＝eq\f(1,106)mol，正确；B项，假设二者均为1mol，则消耗的盐酸：Na2CO3为2mol，NaHCO3为1mol，正确；C项，假设二者均为1g，Na2CO3需盐酸的物质的量为2×eq\f(1,106)mol＝eq\f(1,53)mol，NaHCO3需盐酸eq\f(1,84)mol，错误。二已知溶质种类分析反应阶段2．向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L－1的稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。(1)Oa段发生反应的离子方程式为________________________________________________。(2)a的值为________。(3)原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为________。答案(1)OH－＋H＋=H2O、COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)(2)0.3(3)2∶1＋H＋=H2O、COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O。(2)从图像知生成0.01molCO2，根据HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O知，消耗HCl的物质的量为0.01mol，ab段消耗盐酸的体积为eq\f(0.01mol,0.1mol·L－1)＝0.1L，a＝0.4－0.1＝0.3。(3)根据离子方程式和图像可知Na2CO3的物质的量是0.01mol，共计消耗盐酸0.02mol，所以与氢氧化钠反应的盐酸是0.04mol－0.02mol＝0.02mol，则氢氧化钠的物质的量为0.02mol，因此，原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1。三依据图像分析确定溶质种类3．分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20mL溶液，向其中逐滴滴入0.2mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图(分A、B两种情况)：(1)在A情况下，溶质是_________________(填化学式)，其物质的量之比为________。(2)在B情况下，溶质是__________________(填化学式)，其物质的量之比为________。(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。答案(1)NaOH、Na2CO31∶1(2)Na2CO3、NaHCO31∶1(3)1.5mol·L－1解析(1)对于A情况，V1＝100mL，V2＝(150－100)mL＝50mL<V1，据此判断溶液中溶质的成分是NaOH和Na2CO3。根据NaOH＋HCl=NaCl＋H2O，Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑可知，NaOH和Na2CO3的物质的量之比等于消耗盐酸的体积之比，则n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝(100mL－50mL)∶50mL＝1∶1。(2)对于B情况，V1＝50mL，V2＝150mL－50mL＝100mL>V1，据此判断溶液中溶质的成分是Na2CO3和NaHCO3。根据Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，可知NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比等于两个过程分别消耗盐酸的体积之比，则n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝(150mL－50mL－50mL)∶50mL＝1∶1。(3)当加