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1、运用终态分析法巧解化学计算题周维清I杨兴多2(1腾冲天津中学云南腾冲6791002腾冲五中云南腾冲679100)摘要：终态分析法是一种忽略中间变化过程，以反应起始态和终态间守恒关系为切入点的整体思维方法。本文结合例题分析了终态法在化学计算中的运用。关键词：终态分析法化学计算终态分析法是利用逆向思维方式，以与待求量相关的物质(离子、分子或原子)在变化终态的存在形式为解题的切入点，找出已知量与待求量之间的关系，不考虑中间变化过程的一种快捷有效的解题方法。在-•些多步反应或多种混合物的计算中，曲于涉及到反应繁多、数据不一或变化过程复杂，解
2、题时如果逐一去分析这些反应或过程，按步就班的进行计算，往往会纠缠不清，导致思维混乱，不但费时费力，而11极易出错，甚至无法解答。但如果我们淡化中间过程，关注最终组成，利用守恒关系进行整体分析，就会简化思维，从而快速求解。一、分析反应产物，利用元索守恒求解例1：向一定量Fe、Fe2O3的混合物中加入250mL2molI/1的HNO3溶液，反应完成后生成1.12LNO(标准状况)，再向反应后溶液中加入lmol・I)NaOH溶液，要使铁元索完全沉淀下來，所加入NaOH溶液的体积最少是()A、450mLB、500mLC、400mlD、不能确
3、定分析：此题涉及多个反应，若全部写出化学方程式來让算显得十分繁琐，要使铁元索完全沉淀，但不能确定铁元索最终以Fe(OH)2或Fe(OH)3出现，HNO3是否过量也不能确定，因而顺向求解比较困难。若忽略中间反应过程，运用终态寻求守恒关系，即可迅速求解。解答：要使铁元索恰好完全沉淀，最后溶液必为NaNCh溶液，由原子守恒n(NaOH)=n(NO3-)=n(HNO3)-n(NO),即0.25LX2mol・lJ—初黑=V(NaOH)XImoll/1,所以V(NaOH)=0.45L=450mLo答案为A。例2：有一在空气中暴霜过的KOH固体，
4、经分析知其含水2.8%,含K2CO337.3%,其余为KOH。现取lg样品加入到25mL2molI/1的盐酸中，多余盐酸用l.Omol-I^KOH溶液33.9mL恰好完全中和，蒸发中和后溶液可得到固体()A、lgB、3.725gC、0.797gD、2.836g分析：将样品加入到盐酸中发生反应①K2CO3+2HC1=2KCI+CO2?+H2O＞②KOH+HC1=KC1+H2O,反应后盐酸剩余，加入KOH又发生反应②。该题虽涉及反应不多，但数据较多，用常规方法很难解答。运用终态法分析：思路1：始态K2CO3、KOH,终态KC1,利用K守
5、恒求解；思路2：始态HC1,终态KC1,利用C1守恒求解。在思路1中要注意K有2个來源：一是样品中，二是后來加入的KOH(容易忽略)，这种方法涉及到多步计算，既冇物质的量的运算又冇质量的运算，比较繁且易出错。因此采用思路2中的C1守恒一步到位，比较简单。解答：据题意反应结束后溶质只有KC1可知：n(KCl)=n(Cl~)=n(HCl)=0.025LX2mobL_1=0.05molm(KCl)=0.05molX74.5g・mol"=3.725g。答案为B。例3.把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤
6、、干燥、灼烧得到红棕色粉末的质量仍为ag,则原合金中铁的质量分数为()A.70%B.52.4%C.47.6%D.30%分析：把铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，生成了A产和Fe2+,再加入过量NaOH溶液，A严转化为A1O2-留在溶液中；Fe?+生成Fe(OH)2沉淀。过滤后对沉淀进行灼烧得到红棕色粉末为被氧化和分解生成的Fe203o在此过程中涉及反应多且无具体数据，按常规方法计算容易出错。解答：根据始态合金与终态FezO?的质量相等，而铁在整个反应过程中守恒,所以合金中铝的量等于FsCb中氧的量，即w(Fe)=y^-X100%=70%,
7、选A。例4.将NaOH、MgCl2>AICI3三种固体的混合物放入足量水中，得到浑浊液。向该浑浊液中逐滴加入l.OOmol-I^HCl,生成沉淀的质量与所加体积的关系如图所示。贝IJ原混合物中含MgCl2g,含AICI3g,含NaOHg,C点、所加盐酸的体积为mLo沉淀质當'分析：曲图象口J知，三种“8口13固体的混合物放入水中时，NaOH过量，m(MgC12)=0.02mo1X95g-mol_1=1.90g010.030.0n(AlC13)=n(A102_)=n(H+)=0.02LX1.00mol-I71=0.02molm(AlC
8、13)=0.02mo1X133.5gmoP=2.67g本题的难点是求NaOH的质量和C点盐酸的体积。因起始NaOH过量，则发生反应有：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3；+3NaCkAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2出0、
