談談終態(tài)分析法在計算題中應用

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中化學 來源: 高中學習網(wǎng)

例1.某種鋁粉與過氧化鈉的混合物與足量水反應得到無色溶液,反應中生成1.75 g氣體,所得溶液中加入3.5 mol/L鹽酸100 mL完全反應,使生成的沉淀恰好完全溶解,則原混合物中鋁與過氧化鈉的物質的量之比為( )。

 

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

 

解析:

 

過氧化鈉與水反應得到氫氧化鈉和氧氣,鋁與氫氧化鈉溶液反應得到偏鋁酸鈉溶液和氫氣,1.75 g為混合氣體總質量;向反應后溶液加入鹽酸,使生成的沉淀恰好完全溶解,這時得到的溶液為AlCl3和NaCl的混合溶液,鋁、鈉、氯元素不再有其他存在形式。

 

設鋁和過氧化鈉的物質的量分別為x和y,根據(jù)題意列方程組:

 

解得:x = 0.05 y = 0.1 選C。

 

例2.有KOH和Ca(OH)2的混合溶液,測得其pH=13。取此溶液250 mL,向其中通入CO2,通入CO2的體積(V)和生成沉淀的物質的量(n)的關系如圖所示,圖中V1為56 mL(標準狀況),則圖中V2、V3的體積(單位mL)分別是

 

 

 

 

A.280 336 B.504 560

 

C.1124 1176 D.196 252

 

該題如果求出混合溶液的組成再求通入CO2的體積勢必會有很大的計算量。如果我們著重分析本題的變化終態(tài)結果,就會發(fā)現(xiàn)簡單的定量關系。

 

 

 

到C點時,沉淀全部溶解得到Ca(HCO3)2和KHCO3的混合溶液,從起態(tài)到終態(tài),溶液中的氫氧根離子被碳酸氫根離子所代替,而碳酸氫根離子的物質的量即通入二氧化碳的物質的量,等于原溶液中氫氧根離子的物質的量。

 

V3=0.25×0.1×22.4×103=560 mL,根據(jù)圖像的對稱性,V2=V3-V1=560-56=504 mL。選B。

 

例3.取等物質的量濃度的NaOH溶液兩份,每份50 mL。向其中各通入一定量的CO2,隨后分別各取溶液10 mL取等物質的量濃度的NaOH溶液兩份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,分別將其稀釋為100 mL,分別向稀釋后的溶液中逐滴加入0.1 mol/L的鹽酸,標準狀況下產(chǎn)生CO2氣體體積與所加鹽酸體積之間的關系如下圖所示,試回答下列問題:

 

 

 

(1)曲線A表明,原溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶質為(寫化學式) ,各種溶質的物質的量之比為 ;加鹽酸后產(chǎn)生CO2體積的最大值為 mL。

 

(2)曲線B表明,原溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶質為(寫化學式) ;加鹽酸后產(chǎn)生CO2體積最大值 mL。

 

(3)通過計算求出原NaOH溶液的物質的量濃度。

 

解析:解決本題有兩大關鍵點,一是A、B兩份溶液在滴加過程中產(chǎn)生二氧化碳的體積不同,說明一開始通入二氧化碳的體積是不同的;二是當溶液中二氧化碳氣體全部溢出時,消耗的鹽酸的體積是一樣的(75 mL),利用終態(tài)分析法得知,這時溶液的溶質為氯化鈉,開始氫氧化鈉相等,最終消耗鹽酸必然相等,根據(jù)消耗鹽酸就可以求出原氫氧化鈉的濃度。

 


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