Кратко — что происходит при добавлении избытка HCl к раствору смеси Na2CO3 + NaHCO3, и как количественно разделить компоненты.

1) Последовательность кислотно‑основных и газообразных превращений

В растворе смешаны ионы CO3^2− $изNa2CO3$ и HCO3^− $изNaHCO3$. Для системы H2CO3/HCO3−/CO3^2− характерны pKa1 ≈ 6.35 $H2CO3\rightleftarrows H++HCO3-$ и pKa2 ≈ 10.33 $HCO3-\rightleftarrows H++CO{3}^2-$.При добавлении HCl протонирование идёт по этапам:
CO3^2− + H+ → HCO3−
$первыйэтап—карбонатпревращаетсявбикарбонат;газообразногоCO2приэтомещёнет$HCO3− + H+ → H2CO3 → CO2 $г$ + H2O
$второйэтап—бикарбонатпротонируется,образуетсяугольнаякислота,котораябыстроразлагаетсясвыделениемCO2$Если добавлять HCl по пробам: сначала расход киски вплоть до нейтрализации CO3^2− $pHпадает,ноостаётсящелочной/слабощелочной$, затем при дальнейшем добавлении появляется интенсивное выделение CO2 $кактолькозаметимоформированиеH2CO3$. При избытке HCl pH уходит в кислую область, всё углеродное содержимое уходит в CO2 $частичнорастворённый,частичноулетает$.

2) Как количественно определить начальные Na2CO3 и NaHCO3
Классический и надёжный метод — двухступенчатое титрование стандартным сильным раствором кислоты $например,HCl$ с двумя индикаторами либо с pH‑метром.

Схема и расчёт:

Обозначим a = число моль CO3^2− $изNa2CO3$, b = число моль HCO3− $изNaHCO3$.Реакции полного титрования HCl:
CO3^2− + 2H+ → CO2↑ + H2O $требуется2\cdot aмольH+$ HCO3− + H+ → CO2↑ + H2O $требуетсяbмольH+$ Итого на полный перевод в CO2 требуется 2a + b моль H+.

Практика $двухступенчатоетитрование$:

Отберите пробу раствора, титруйте стандартным HCl до первой точки — исчезновение фенолфталеина $приблизительноpH\approx 8,2$. Объём HCl до этой точки = V1 $л$.
На этом этапе расход H+ равен a $вмолях$, т. е. H+ превратил CO3^2− → HCO3−.Продолжайте титровать до второй точки — цвет смены метилоранжа / окончание на другой индикатор $приблизительноpH3–4$. Общий объём HCl до второй точки = V2 $л$.
На этом этапе общий расход H+ равен 2a + b.Если концентрация HCl известна C $моль/л$, то:
a = C · V1
2a + b = C · V2 ⇒ b = C·V2 − 2·C·V1 = C·$V2-2V1$

Таким образом легко получить молярные $илимассовые$ количества Na2CO3 и NaHCO3.

Практические замечания:

Лучше титровать при умеренном перемешивании, CO2 будет выделяться; пузырьки могут влиять на показания объёмов – титруйте медленно.Вместо индикаторов можно использовать автоматический pH‑метр: на кривой титрования увидите два эквивалентных пункта $приблизительнооколоpH\approx 8–9иpH\approx 4–5$.Можно также использовать метод «обратного титрования»: добавить избыток стандартного HCl, дать выделившемуся CO2 выйти $нагрев/выпаривание/выдувание$, затем титровать избыток HCl щелочью. По разности определить суммарное потребление HCl $2a+b$. Однако такой метод даёт только суммарную величину; чтобы разделить a и b, нужен второй независимый результат $например,перваяточкатитрования$.Альтернативные методы: ионная хроматография, гравиметрия $осаждениеBaCO3послеприведениявсегоккарбонату$, газометрический учёт объёма CO2 при контролируемом добавлении относительно точного количества кислоты и т.п.

Если хотите, могу дать подробную пошаговую инструкцию для лабораторного титрования $растворы,объёмы,подбориндикаторов$ и пример расчёта на числовых данных.