专题3 数形结合分析Na2CO3、NaHCO3和CI2的性质图像-【重难点手册】2025-2026学年高中化学必修第一册（人教版2019）

第二章海水中的重要元素一钠和氯推 专题3数形结合分析Na,CO3、NaHCO3和Cl2的性质图像 1.向NaOH溶液中通入CO2后再滴加盐 [定量关系]先算n(Na2CO2)=a×108× 酸的反应规律和图像分析 cmol,再算n(NaHCO3)=(b-a一a)×103× 向Na(OH溶液中通入一定量的CO2,CO2 cmol=(b-2a)×103×cmol. 与NaOH的比例不同，则溶液的组成有下表所 n(NazCO):n(NaHCO)=a :(b-2a) 示4种可能： (4) 海质为NaHCO 反应原理 溶质成分 n(C0) 1 Na(OH、 n(NaOH)2 Na CO V(HCI)/ml. CO:+2NaOH- n(CO,) 1 a=0 Naz CO,+H2O n(NaOH)2 Na.CO 归钠总结 CO2+NaOH- n(CO.) NaCO2、 (1)中，aCO3 h一aml NaHCO. (-a)ml. NaHCO 2 n(NaOH) NaHCO 挂酸 酸 n(CO.) C)2,NaOH消耗盐酸的体积为[a一(b一a)门mL.= n(NaOH)≥l NaHCO a-6mla(3)中.00设0，原00 向溶液中再滴加盐酸，反应顺序是： 消耗盐酸的体积为(b一2a)mL ①OH+H一HO,②CO+H HCO5,③HCO方+H一C)2↑+HO。产生 例①向体积均为10mL且物质的量浓度 的C)2的体积与滴加盐酸的体积的关系图像有 相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的 如下4种可能（设盐酸的浓度为cmol·L1) CO2得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别 (本部分知识涉及本章第三节物质的量)： 滴加0.1mol·L盐酸，反应生成CO2体积 (1) 常质为NaOH和Na.CO (标准状况)与所加盐酸体积间的关系如图所 示。则下列叙述中正确的是( 0 V(HCI)/mL A.甲溶液的溶质 a>(6-axOa段大于ab求) 是NaCO3、NaHCO3, [定量关系]先算n(NaCO3)=(b一a)× 物质的量之比为1：4 10-3 Xc mol,,再算n(NaOH)=[a-(b-a)]× B.0<V(HCI)< 0 10 1050 V(HCI)./ml 10-3×cmol=(2a-b)×103×cmol。 40mL段，乙溶液中发生反应的离子方程式为 n(Na2 CO,):n(NaOH)=(b-a):(2a-b) OH-+H-H2O (2) 浴质为Na.CO C.原NaOH溶液的物质的量浓度为 0.5mol·L.1 0 V(HCI)/ml. D.乙溶液中滴加盐酸后产生CO2体积的 b=2a(Ou段等于a假》 最大值为112mL(标准状况) (3)+质为NaCO,和NaHCO, 解析往甲溶液中加盐酸，不产生气体和产生气 体消耗盐酸的体积为10mL和40mL,后者大于前 者，说明溶质是Na2CO和NaHCO,。发生反应 NaCO2十HCl一NaCI+NaHCO3消耗10mL盐 a(b-uXOa联小于ab眼)》 87 重难点手册高中化学必修第一册R」， 酸，则n(NaCO3)=0.1mol·L1×10×10L 例②为了探究反应条件对C1与Ca(OH)2 10-3mol,则n(aHC)3)=0.1mol·L,×(40-10) 反应产物的影响，某实验小组取一定量的石灰 ×10L=3×101mol。往乙溶液中加盐酸，不产生气 乳，向其中缓慢、匀速地通入足量氯气，得出了 体和产生气体消耗的盐酸的体积为40mL和10mL, C1O、C1O2种离子的物质的量()与反应时 前者大于后者，说明溶质是NaOH和NaCO,。发生反 间(t)的关系曲线，如图所示（不考虑氯气和水 应NaHCO,十HCI一NaC1+CO2↑十HO消耗 的反应)。 10mL盐酸，则n(NaCO)=0.1mol·L1×10× (1)图中曲线Ⅱ 10-3L=103ml,n(Na(OH)=0.1mol·L1×(40 0.10 表示 (填离 10)×103L=3×102mol. 子符号)的物质的量 0.05 A项，溶质正确，但n(NaC)):n(NaHC))= 随反应时间变化的 1:3:B项，发生的反应有：OH十H一HO、 情况。 CO十H一HC)方：C项，加入50mL盐酸时，反 (2)所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质 应完全，溶质只有NaCl,则n(Na)=n(CI) 的量为 0.1mol·L×50×10-8L=5×103mol,c(NaOH) mol。 5×108mol 解析C与Ca(OH)2的反应与温度有关。开始 10×103L =0.5mol·Ll:D项，乙溶液中有 反应时温度低，只生成CaCL和Ca(ClO)2。随着反 103 mol Na.C0,产生的C),的最大体积为103mdlX 应的进行，温度升高，发生生成CaCl2和Ca(CIO)2 22400mL·mol1=22.4mL. 的反应，得到CaCl、Ca(ClO)2和Ca(ClO3)2的混合 答案C 物。由图像可知，反应完成时n(ClO)=0.10mol, 名师支招 n(C1O,)=0.05mol,生成0.10molC1O和 分析“向NaOH溶液中通入CO2后再滴加盐 0.05molC1O,共失去0.10mol×1十0.05mol× 酸”类图像题，关键是要有序思维、数形结合 5=0.35mol电子，则必然得到0.35mol电子，即生 (1)有序思维：按“NaOH→NaCO3→ 成0.35molC1。由C1、C1O、C1O的物质的量 左长右短→N()H+N,C0 NaHCO,”的顺序反应。左短右长→N,C(),十NH(C) 之和为0.50mol可知Ca+的物质的量为0.25mol, 则所取石灰乳中n[Ca(OH)2]=0.25mol (2)数形结合：①比较不产生气体和产生气体 答案(1)CO。 (2)0.25。 所消耗盐酸的体积的大小，确定溶质的成分，计算 名师支招 NaOH,NaCO3,NaHCO3所消耗的盐酸的体积， 对于C1与强碱溶液反应的计算，可依据总反 确定它们的物质的量：②看终，点，产生C)2的体积： 应和分反应，巧用守恒法和假设法分析。 达到最大时即为反应终点，溶质只有NaCl。产生 (1)整体思维，写出总方程式：aOH十bCl 的CO:的体积即为原来通入的C)2的体积，此时 加入的HCI的物质的量即为原Na(OH的物质的量。 C+C0+:C0+号H.0, (2)依据守恒，建立等式。 2,氯气与强碱溶液反应的规律和图像分析 2二y十5（电子守恒），~景重要的依据 C2与强碱溶液通常可以发生以下两个 a=x十y十：（电荷守恒） 反应： 2b=x+y十(C1原子守恒) ①C12+2OHCI+CIO+HO (3)极端假设，讨论得解。对于2个反应的综 ②3CL+6OH△5C1+C1O+3H,O 合问题，分别假设只发生其中一个反应，则可讨论 在一定条件下，C2与OH反应可能生成 求解转移电子的物质的量的范国、某一成分的最大 物质的量等问题。 C、CIO,CIO。的混合溶液。 88 第二章海水中的重要元素一钠和氯通 3.氯气（氯水）与FeBr2、Fel2溶液反应的：的元素。下列说法不正确的是( 规律和图像分析 已知氧化性：Cl2>Br2>Fe3+>L2,还原 性：I厂>Fe2+>Br>CI。 (1)若将C2通入FeBr,溶液中，Cl2先 0123 bn(Cl).mol 氧化Fe2+,后氧化Br。C2与FeBr2溶液反 A.原溶液中n(FeBr2):n(Fel2)=3:1 应的离子方程式与通入C2的量有关，设 B.线段Ⅱ表示Fe n(Cl2) C.线段N表示IO =4。 n(FeBr2) 如表所示。 D.根据图像可计算出a=5 C1的量 反应情况 离子方程式 解析析线段、找对应、明定量。C2先与厂反应， Cl少量，a 则线段I表示I,I消耗1 mol Cl2,则n(I) 只有Fe+反2Fe2++C1, 1 2mol。I消耗完后Fe+接者反应，则线段Ⅱ代表 2 应，Br不反应 2Fe++2C1 Fe2+。Fe2+消耗2 mol Cl2,n(Fe2+)=4mol。线段 Fe+全部反 Cl与FeBr 2Fe2++2Br+2C1 Ⅲ代表Br,Br消耗(a-3)molC,则n(Br) 等量，a=1 应、Br反应 半剩余一半 2Fe++Br2+4Cl 2(a-3)mol。至a点时I,Fe、Br完全转化为 l2、Fe+、Brt. Cl足量，a Fe2+、Br均2Fe++4Br+3Cl 已知线段Ⅳ表示含氧酸，线段I和线段N表示的 3 物质含有相同元素即为碘的含氧酸，则ab段是I与 2 全部反应 2Fe++2Br2 +6Cl Cl反应。已知b一a=5,即1mol12与5 mol Cl反 (2)若将CL2通入（氯水滴入）Fel溶液中， 应，那么反应中碘元素的化合价升高5价，含氧酸是 C2先氧化I厂，再氧化Fe+,最后氧化L2。 HIO,线段N表示IO。已知n(I广)=2mol、 设(C) n(Fe2+)=4mol,由电荷守恒可确定n(Br)= n(FeL,) =a。 6mol,n(FeBr:):n(FeL)=3:1,A正确：线段Ⅱ表 ①Cl2少量，a≤1，只有I反应：21十C2 示Fe+,B正确：线段V表示IO,C正确：6 mol Br -12+2C1. 消耗3 mol Cl2,所以a=6,D不正确。 答案D ②CL,足量，a=三，I、Fe均完全反应： 3 名师支招 2Fe++4I+3CL2-2Fe++2L2+6C1。 对于Cl与多种还原性粒子（如Fe+、Br、 ③C,足量a>2C能进一步氧化h: :厂，S()片，HS),S-等)反应的问题，要定性与定 !量相结合加以分析一定性析序、定量析量。 I2+5C12+6HO=2HI)3+10HCl。 (I)定性析序。如Fe2+,Br、I厂的混合溶液 中，I先、Fe+后、Br最后：S、Br,I的混合溶 (3)向含有Fe2+、Br、I的溶液中通入氯 液中，S-先、I后、Br最后：S()(HSOa)、Br、 气（滴入氯水）至过量，按照“I、Fe+、Br、I2” :I的混合溶液中，S)(HSO3)先、I厂后、Br最 的顺序与CL反应。 后。只要有Br被氧化，则I,Fe+、S,SO等 例B向含有Fe2+、I厂、Br的溶液中通入 !离子都已全部反应完。 过量的氯气，溶液中4种粒子的物质的量变化 (2)定量析量，依据得失电子守恒确定物质的 如图所示，已知b一a=5,线段N表示一种含氧 :量关系，如n(Fe2+)X1十n(Br)×1=n(CL)×2 酸，且线段I和线段V表示的物质中含有相同 (n均指参加反应的粒子的物质的量)等 89