谈谈终态分析法在计算题中应用

在一些多步反应和多种混合物的计算中，由于涉及关系复杂，分步计算会很繁琐。如果我们淡化这些中间过程，关注反应的最终结果，利用元素在反应中的守恒关系，就会简化思维，在解题中找到最便捷最有效的途径。

例1。某种铝粉与过氧化*的混合物与足量水反应得到无*溶液，反应中生成1。75g气体，所得溶液中加入3。5mol/l盐*100ml完全反应，使生成的沉淀恰好完全溶解，则原混合物中铝与过氧化*的物质的量之比为()。

a。2:3b。3:2c。1:2d。2:1

解析:

过氧化*与水反应得到*氧化*和氧气，铝与*氧化*溶液反应得到偏铝**溶液和*气，1。75g为混合气体总质量;向反应后溶液加入盐*，使生成的沉淀恰好完全溶解，这时得到的溶液为alcl3和nacl的混合溶液，铝、*、*元素不再有其他存在形式。

设铝和过氧化*的物质的量分别为x和y，根据题意列方程组:

解得:x=0。05y=0。1选c。

例2。有koh和ca(oh)2的混合溶液，测得其ph=13。取此溶液250ml，向其中通入co2，通入co2的体积(v)和生成沉淀的物质的量(n)的关系如图所示，图中v1为56ml(标准状况)，则图中v2、v3的体积(单位ml)分别是

a。280336b。504560

c。11241176d。196252

该题如果求出混合溶液的组成再求通入co2的体积势必会有很大的计算量。如果我们着重分析本题的变化终态结果，就会发现简单的定量关系。

到c点时，沉淀全部溶解得到ca(hco3)2和khco3的混合溶液，从起态到终态，溶液中的*氧根离子被碳**根离子所代替，而碳**根离子的物质的量即通入二氧化碳的物质的量，等于原溶液中*氧根离子的物质的量。

v3=0。25×0。1×22。4×103=560ml，根据图像的对称*，v2=v3-v1=560-56=504ml。选b。

例3。取等物质的量浓度的naoh溶液两份，每份50ml。向其中各通入一定量的co2，随后分别各取溶液10ml取等物质的量浓度的naoh溶液两份a和b，每份50ml，向其中各通入一定量的co2，然后各取溶液10ml，分别将其稀释为100ml，分别向稀释后的溶液中逐滴加入0。1mol/l的盐*，标准状况下产生co2气体体积与所加盐*体积之间的关系如下图所示，试回答下列问题:

(1)曲线a表明，原溶液中通入co2后，所得溶液中的溶质为(写化学式)，各种溶质的物质的量之比为;加盐*后产生co2体积的最大值为ml。

(2)曲线b表明，原溶液中通入co2后，所得溶液中的溶质为(写化学式);加盐*后产生co2体积最大值ml。

(3)通过计算求出原naoh溶液的物质的量浓度。

解析:解决本题有两大关键点，一是a、b两份溶液在滴加过程中产生二氧化碳的体积不同，说明一开始通入二氧化碳的体积是不同的;二是当溶液中二氧化碳气体全部溢出时，消耗的盐*的体积是一样的(75ml)，利用终态分析法得知，这时溶液的溶质为*化*，开始*氧化*相等，最终消耗盐*必然相等，根据消耗盐*就可以求出原*氧化*的浓度。

co2通入naoh中，二氧化碳少量时生成碳**，其中可能含有未反应的naoh，二氧化碳过量，就会生成碳**和碳***混合物(也可能是碳***)。根据碳**溶液中逐滴加入盐*反应的分步特点以及图像中横坐标特点，得知a为*氧化*和碳**混合物，b为碳**和碳***混合物。

(1)a:n(na2co3):n(naoh)=(75-60):(75-30)==3:8

v(co2)=(75-60)×5×0。1×22。4==168ml

(2)b:n(na2co3):n(nahco3)==25:(75-25×2)==1:1

v(co2)==(75-25)×5×0。1×22。4==560ml

(3)c(naoh)==75×10-3×0。1×5/0。05==0。75mol/l

练习:

1。ag铁粉与一定量的**在一定条件下充分反应，将生成的气体与标准状况下bl氧气混合，恰好能被水完全吸收，则a和b的关系可能是()。

a。b>0。3ab。b<0。2ac。0。2a

2。将fe和fe2o3的混合物15g加入150ml稀硫*中，在标准状况下生成h21。68l，同时fe和fe2o3均无剩余，向溶液中加入ks溶液，未见颜*变化。为中和过量的硫*，且使fe全部转化为fe(oh)2，共消耗3mol/lnaoh溶液200ml，则原硫*的物质的量浓度为多少?(提示:反应最终产物为na2so4)

3。在空气中放置一段时间的koh固体，经分析知含水a%，含k2co3b%，其余为koh，取此样品mg溶于1mol/l的稀硫*100ml中，所得溶液尚需加入ngkoh固体才能完全中和。中和后将溶液蒸干，所得固体物质的质量是多少克?(提示:最终得到固体k2so4)

参考*:1。c2。2mol/l3。17。4g

小结:终态分析法解题，可以概括为“抓住反应本质，巧妙跨越中态，借助守恒关系，利用终态列式”，当然，任何解题方法都需要在总结多个习题的基础上领悟，才能上升为一种学科思想，成为考场思维的自然通道。

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