淺議圖像法確定二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應后的溶質

朱錫貴

（重慶市云陽縣江口中學校）

淺議圖像法確定二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應后的溶質

朱錫貴

（重慶市云陽縣江口中學校）

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，溶液中溶質則不同。向溶液中逐滴滴入鹽酸，通過產生的氣體體積與加入鹽酸的體積的圖像來判斷溶液溶質的成分。

圖像；二氧化碳；氫氧化鈉溶液；溶質

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，反應后溶液中的溶質為NaOH和Na2CO3；隨著CO2的通入，CO2不斷將NaOH溶液中的溶質轉化為Na2CO3，當CO2與NaOH恰好完全反應時，反應后溶液中的溶質只有Na2CO3；CO2繼續通入，則CO2與Na2CO3反應生成NaHCO3，若過量的CO2不多，沒有將Na2CO3完全轉化為NaHCO3時，則溶液的溶質為Na2CO3和NaHCO3；若CO2繼續通入，CO2將恰好Na2CO3完全轉化為NaHCO3時，則溶液的溶質為NaHCO3。因此，一定體積的CO2通入到一定濃度的NaOH溶液反應后，溶液中的溶質有四種可能：（1）NaHCO3；（2）只有Na2CO3；（3）NaOH和Na2CO3；（4）Na2CO3和NaHCO3；。

為了確定反應后溶液中溶質的具體情況，可以通過向反應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、產生氣體的體積或者物質的量為縱坐標的圖像來確定。

一、溶質為NaHCO3

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

二、溶質只有Na2CO3

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

反應后溶液的溶質只有Na2CO3時，向反應后的溶液中滴入鹽酸的圖像特點：Oa段不產生氣體時消耗的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、溶質為Na2CO3和NaHCO3

若反應后溶液的溶質為Na2CO3和NaHCO3時，向反應后的溶液中逐滴滴入鹽酸，則HCl首先與Na2CO3發生反應：①C+H+因此，開始滴入鹽酸，溶液中也不會產生氣泡。當HCl把溶液中的Na2CO3恰好完全轉化為NaHCO3時，再滴入HCl時，HCl與溶液中的NaHCO3發生反應：此時溶液中有氣泡產生。

因此，向溶質為Na2CO3和NaHCO3的溶液中逐滴滴入鹽酸時，不產生氣體階段消耗HCl的物質的量小于產生氣體階段消耗的HCl的物質的量。根據以上信息得出向溶質為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生，則溶質為NaHCO3；滴入開始無氣泡。①不產生氣體時消耗的HCl的量與生成氣體消耗的HCl的量剛好相等，則溶質只有Na2CO3；②不生成氣體階段總共消耗HCl的物質的量大于生成氣體階段總共消耗HCl的物質的量，則溶質為NaOH和Na2CO3；③不生成氣體階段總共消耗HCl的物質的量小于生成氣體階段總共消耗HCl的物質的量，溶質為Na2CO3和NaHCO3。

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

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

●編輯 魯翠紅