在一些多步反應(yīng)和多種混合物的計(jì)算中，由于涉及關(guān)系復(fù)雜，分步計(jì)算會(huì)很繁瑣。如果我們淡化這些中間過程，關(guān)注反應(yīng)的最終結(jié)果，利用元素在反應(yīng)中的守恒關(guān)系，就會(huì)簡(jiǎn)化，在解題中找到最便捷最有效的途徑。
例1.某種鋁粉與過氧化鈉的混合物與足量水反應(yīng)得到無色溶液，反應(yīng)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(yīng)，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(zhì)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(yīng)得到氫氧化鈉和氧氣，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)得到偏鋁酸鈉溶液和氫氣，1.75 g為混合氣體總質(zhì)量；向反應(yīng)后溶液加入鹽酸，使生成的沉淀恰好完全溶解，這時(shí)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(shè)鋁和過氧化鈉的物質(zhì)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(cè)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(zhì)的量（n）的關(guān)系如圖所示，圖中V1為56 mL（標(biāo)準(zhǔn)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(shì)必會(huì)有很大的計(jì)算量。如果我們著重分析本題的變化終態(tài)結(jié)果，就會(huì)發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)單的定量關(guān)系。
到C點(diǎn)時(shí)，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(zhì)的量即通入二氧化碳的物質(zhì)的量，等于原溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量。
V3=0.25×0.1×22.4×103=560 mL，根據(jù)圖像的對(duì)稱性，V2=V3-V1=560-56=504 mL。選B。
例3.取等物質(zhì)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(zhì)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(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生CO2氣體體積與所加鹽酸體積之間的關(guān)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(zhì)為（寫式） ，各種溶質(zhì)的物質(zhì)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(zhì)為（寫化學(xué)式） ；加鹽酸后產(chǎn)生CO2體積最大值 mL。
（3）通過計(jì)算求出原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。
解析：解決本題有兩大關(guān)鍵點(diǎn)，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(dāng)溶液中二氧化碳?xì)怏w全部溢出時(shí)，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(shí)溶液的溶質(zhì)為氯化鈉，開始?xì)溲趸c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。
CO2通入NaOH中，二氧化碳少量時(shí)生成碳酸鈉，其中可能含有未反應(yīng)的NaOH，二氧化碳過量，就會(huì)生成碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物（也可能是碳酸氫鈉）。根據(jù)碳酸鈉溶液中逐滴加入鹽酸反應(yīng)的分步特點(diǎn)以及圖像中橫坐標(biāo)特點(diǎn)，得知A為氫氧化鈉和碳酸鈉混合物，B為碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物。
（1）A：n（Na2CO3）：n（NaOH）=（75-60）:（75-30）==3：8
V（CO2）=（75-60）×5×0.1×22.4==168 mL
（2） B：n（Na2CO3）：n（NaHCO3）==25:(75-25×2）==1：1
V（CO2）==（75-25）×5×0.1×22.4==560 mL
（3）c（NaOH）==75×10-3×0.1×5/0.05==0.75 mol/L
練習(xí)：
1.a g鐵粉與一定量的硝酸在一定條件下充分反應(yīng)，將生成的氣體與標(biāo)準(zhǔn)狀況下b L氧氣混合，恰好能被水完全吸收，則a和b的關(guān)系可能是（ ）。
A. b>0.3a B. b<0.2a C. 0.2a<b<0.3a D. 無法確定
2.將Fe和Fe2O3的混合物15 g加入150 mL稀硫酸中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成H2 1.68 L，同時(shí)Fe和Fe2O3均無剩余，向溶液中加入KSCN溶液，未見顏色變化。為中和過量的硫酸，且使Fe全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2，共消耗3 mol/L NaOH溶液200 mL，則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為多少?（提示：反應(yīng)最終產(chǎn)物為Na2SO4）
3.在空氣中放置一段時(shí)間的KOH固體，經(jīng)分析知含水a(chǎn)%，含K2CO3 b%，其余為KOH，取此樣品m g 溶于1 mol/L 的稀硫酸100 mL中，所得溶液尚需加入n g KOH 固體才能完全中和。中和后將溶液蒸干，所得固體物質(zhì)的質(zhì)量是多少克?（提示：最終得到固體K2SO4）
參考答案：1. C 2. 2 mol/L 3. 17.4g
小結(jié)：終態(tài)分析法解題，可以概括為“抓住反應(yīng)本質(zhì)，巧妙跨越中態(tài)，借助守恒關(guān)系，利用終態(tài)列式”，當(dāng)然，任何解題都需要在總結(jié)多個(gè)習(xí)題的基礎(chǔ)上領(lǐng)悟，才能上升為一種學(xué)科思想，成為考場(chǎng)思維的自然通道。
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