钠盐的图像及相关技巧分析

摘 要：文章详细探讨了钠盐（碳酸钠和碳酸氢钠）与酸（盐酸）反应的图像及相关计算技巧，重点分析了这些反应在不同条件下的定性定量关系和反应历程，并通过详细解析化学反应原理、实验现象、图像特征以及具体计算过程，帮助学生深入理解并掌握高考化学中的这一重要知识点.

关键词：高中化学；钠盐；技巧分析

中图分类号：G632"" 文献标识码：A"" 文章编号：1008-0333（2025）01-0125-03

收稿日期：2024-10-05

作者简介：韦秋菊，本科，中学一级教师，从事化学教学研究.

钠盐图像指的是在碳酸钠、氢氧化钠或者碳酸氢钠溶液中，逐滴滴加稀盐酸，产生的二氧化碳体积和滴加的盐酸的体积图像问题［1］.

1 基本原理分析

钠盐的图像问题，考查的实质是学生对钠盐和稀盐酸反应原理的理解，通过滴加顺序不同，反应现象不同，结合图像进行问题分析，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［2］.

NaOH+HClNaCl+H2O

当在NaOH溶液中加入稀盐酸时，反应只有一个阶段，没有气体生成.

当在Na2CO3溶液中加入稀盐酸时，反应存在两个阶段.第一阶段没有气体生成，第二阶段生成气体，且两个阶段消耗的盐酸量是相等的，其对应的钠盐图像如图1：

图像特点：Oa段、ab段消耗盐酸的体积相等.

反应原理：

Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl

①

NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑ ②

当在NaHCO3溶液中加入稀盐酸时，反应只有一个阶段，直接生成大量气体（CO2）.其对应的钠盐图像如图2：

图像特点：从O点开始即产生CO2气体.

反应原理：

NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑

2 解题技巧

2.1 长短定成分

例1 将二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液中，得到溶液M.当气体通入量不同时，M的组成也不同.往上述溶液M中加入盐酸，图3为产生的气体体积和加入的盐酸体积的关系.图（b）中，OA＜AB；图（c）中，OA=AB；图（d）中，OA＞AB，下列说法正确的为 （" ）.

A.根据图（a）中的信息，此时溶液M中的溶质仅仅只有Na2CO3

B.根据图（c）中的信息，此时溶液M中的溶质为Na2CO3和NaOH

C.根据图（b）中的信息，此时溶液M中的溶质为Na2CO3和NaHCO3

D.根据图（d）中的信息，溶液M的溶质中，Na2CO3和NaHCO3的浓度相等

解析 A选项，从起始开始，就有气体生成，说明溶液中的溶质为NaHCO3，滴加稀盐酸发生NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑反应，生成气体，A选项错误.B选项，图（c）的特征为OA=AB，即两段消耗的盐酸量是相等的，溶质只能为Na2CO3，B选项错误.C选项，图（b）的特征为OAlt;AB，即第一段所消耗的盐酸量要小于第二段所消耗的盐酸量.成分应为Na2CO3、NaHCO3，滴加稀盐酸时，首先发生Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl反应，消耗一部分稀盐酸，且无气体生成，此为OA段；然后发生NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑反应，此为AB段.因为在反应过程中多生成了一部分NaHCO3，所以图像最终呈现的特征为OAlt;AB，选项正确.D选项，图（d）的特征为OA＞AB，即OA段消耗的盐酸大于AB段所消耗的，说明除了NaHCO3外，还存在一个只消耗盐酸但不生成气体的溶质，即NaOH，所以其成分应为Na2CO3、NaOH，D错误.

点评 钠盐图像中，需要首先理解图像的含义.图像的横坐标为滴加稀盐酸的量，纵坐标为生成二氧化碳的量.解题时，着重从两个点进行分析.一是起点，二是转折点，如图4所示.

2.2 斜率拐点定组成

例2 取来两份等浓度的NaOH溶液A和B，每份10 mL，分别向A、B中通入不等量的CO2，再继续向溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸，标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸溶液体积之间的关系如图5所示，请求出原NaOH溶液的物质量浓度.

解析 先从A曲线进行分析.当在NaOH溶液中通入CO2时，可能出现4种不同的情况，即Na2CO3、NaHCO3的单一溶液、NaOH和Na2CO3的混合溶液以及Na2CO3和NaHCO3的混合溶液.A的图像特点为“前长后短”型，所以组成为NaOH和Na2CO3的混合溶液.B曲线其属于“前短后长”型，组成为Na2CO3和NaHCO3的混合溶液.求解原溶液中NaOH的物质量浓度，则需要根据公式c=nV进行计算，已知每份的体积为10 mL，关键在于求解氢氧化钠的物质量.对于A或者B曲线，当反应到达拐点处时，意味着加入盐酸不再发生化学变化，因此拐点处的溶质组成均为NaCl，此时有n（Na+）=n（Cl-）.无论原溶液在通入二氧化碳后发生了何种变化，其钠离子的来源均为NaOH.氯离子则全部由盐酸提供，此时则有n（NaOH）=n（HCl）.则求解出盐酸的物质量大小，即为NaOH的物质量大小.盐酸的浓度已知，为0.1 mol/L，消耗的体积可以依据图像得到.A曲线和B曲线，盐酸的消耗体积均为90 mL，因此n（HCl）=cv=0.1 molL×90 mL=0.009 mol.所以原溶液中NaOH的物质量浓度c=nV=0.009 mol0.01 L=0.9 mol/L.

点拨 从最终的溶质为NaCl的角度出发，利用Na守恒和Cl守恒进行分析，在拐点处存在n（Na+）=n（Cl-）的关系.

当涉及“原溶液NaOH”相关量的判断，要根据图像的“拐点”盐酸的消耗量，方便快递地确定“Na”的量.

例3 将露置于空气中的某氢氧化钠固体样品溶于水，向所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，生成的CO2（标准状况）与加入的盐酸的体积有如图6所示的关系（不考虑CO2在水中的溶解）.下列说法不正确的是（" ）.

A.滴加盐酸0-150 mL段发生的反应依次为

OH++H+H2O;CO2-3+H+HCO-3

B.所用盐酸的物质的量浓度为0.4 mol/L

C.CO2体积不再改变时，溶液中的溶质为NaCl

D.该样品中NaOH与Na2CO3物质的量之比为1∶2

解析 图像的特征为“前长后短”，属于NaOH和Na2CO3的混合溶液.当在该溶液中逐渐加入盐酸时，NaOH会先和HCl发生中和反应，然后是碳酸钠和HCl发生第一阶段的反应，生成NaHCO3，最后是碳酸氢钠进一步和盐酸反应，释放出CO2.A选项，问的是未产生气体的阶段，此时只发生中和反应以及碳酸根和氢离子结合，A选项正确.B选项，根据公式n=VVm，解得二氧化碳的物质量为0.02 mol，则该阶段对应的盐酸物质量为0.02 mol，体积为V=200 mL-150 mL=50 mL.根据公式求解得到盐酸的物质量浓度为0.4 mol/L，B选项正确.C选项，当达到拐点处时，所有的钠盐均通过转化生成NaCl，选项正确.D选项，分析两种溶质的比例关系，为该类题的常见考法.将图像分为“0-50”“50-100”“100-150”“150-200”四等份，代表有4份盐酸.由例2知道，可以通过“拐点”处盐酸的量，确定“Na”的总量.一共有4份盐酸，因此，原溶液中有4份“Na”；斜率处消耗了1份盐酸，则说明有1份的“C”因此与原溶液中有“1份C、4份的Na”，即C∶Na=1∶4.溶液的组成为“NaOH和Na2CO3”，则两物质之比为2∶1，D选项错误，答案为D.

点拨 确定钠碳比是求解钠盐混合溶液比例的关键所在.通过对拐点、斜率进行分析，依据盐酸的消耗量，运用守恒思想，确定出钠原子和碳原子的比例，然后再结合混合溶液中溶质的组成，则可分析出溶液的具体成分.在确定具体成分时，其中一种是进行未知数的设置，运用比例式进行求解运算.如在例3中，设NaOH物质量为x，Na2CO3的物质量为y，则可以有x+2yy=41，则xy=21.

3 结束语

钠盐的图像问题，实质分为两大类，一种是“溶质成分”的定性分析，此时需要依据图像的“长短”特征进行判断；另一种为溶液的定量分析，此时的解题思路是根据守恒思想，结合“拐点”和“斜率”处的等量关系进行分析判断.

参考文献：

［1］ 张宝如.“钠及其化合物”常见考点例析与规律总结［J］.理科考试研究（高中版），2019，26（6）：53-58.

［2］ 罗功举.钠及其化合物热点问题分析［J］

.数理化学习（高三版），2014（6）：39-41.

［责任编辑：季春阳］