谈谈终态分析法在计算题中应用

概要：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.某种铝粉与过氧化钠的混合物与足量水反应得到无色溶液，反应中生成1.75 g气体，所得溶液中加入3.5 mol/L盐酸100 mL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钠的物质的量之比为( )。A.2：3 B.3：2 C.1：2 D.2：1解析：过氧化钠与水反应得到氢氧化钠和氧气，铝与氢氧化钠溶液反应得到偏铝酸钠溶液和氢气，1.75 g为混合气体总质量；向反应后溶液加入盐酸，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、钠、氯元素不再有其他存在形式。设铝和过氧化钠的物质的量分别为x和y，根据题意列方程组：解得：x = 0.05 y = 0.1 选C。例2.有KOH和Ca(OH)2的混合溶液，（此括号内不是文章内容，来自www.88haoxue.com，阅读请跳过），测得其p

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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.某种铝粉与过氧化钠的混合物与足量水反应得到无色溶液，反应中生成1.75 g气体，所得溶液中加入3.5 mol/L盐酸100 mL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钠的物质的量之比为(   )。

A.2：3      B.3：2          C.1：2         D.2：1

解析：

过氧化钠与水反应得到氢氧化钠和氧气，铝与氢氧化钠溶液反应得到偏铝酸钠溶液和氢气，1.75 g为混合气体总质量；向反应后溶液加入盐酸，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、钠、氯元素不再有其他存在形式。

设铝和过氧化钠的物质的量分别为x和y，根据题意列方程组：

解得：x = 0.05  y = 0.1 选C。

例2.有KOH和Ca(OH)2的混合溶液，（此括号内不是文章内容，来自www.88haoxue.com，阅读请跳过），测得其pH=13。取此溶液250 mL，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56 mL（标准状况），则图中V2、V3的体积（单位mL）分别是

  A.280  336               B.504   560  

 C.1124   1176             D.196   252

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，溶液中的氢氧根离子被碳酸氢根离子所代替，而碳酸氢根离子的物质的量即通入二氧化碳的物质的量，等于原溶液中氢氧根离子的物质的量。

V3=0.25×0.1×22.4×103=560 mL，根据图像的对称性，V2=V3-V1=560-56=504 mL。选B。

例3.取等物质的量浓度的NaOH溶液两份，每份50 mL。向其中各通入一定量的CO2，随后分别各取溶液10 mL取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B，每份50 mL，向其中各通入一定量的CO2，然后各取溶液10 mL，分别将其稀释为100 mL，分别向稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸，标准状况下产生CO2气体体积与所加盐酸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         ；加盐酸后产生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）                 ；加盐酸后产生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。