例析過量反應的計算

　　在一定條件下，兩種物質間發生反應，當其中的一種消耗完后，剩余的一種反應物可與生成物繼續反應，得到另一種物質，我們可稱為過量反應。因為過量反應的第二步反應不一定進行到底，所以構成了化學計算中的一類題型。一般地，我們可用以下幾種方法解決。
　　1.根據有關混合物的計算討論解答
　　例1：在40ml 0.5mol/l 的NaOH溶液中通入一定量的HS，然后在低溫下蒸發，最后得到白色固體7.62g。
　　（1）推測該白色固體的所有組成。
　　（2）通過計算確定白色固體的組成及質量。
　　分析：HS是一種二元弱酸，它與NaOH溶液反應時，會因量的不同引起反應過程的差異，得到不同的產物：正鹽、酸式鹽、二者都有或NaOH過量等，需根據三種物質的性質及具體數據進行討論，且不能誤漏其中任何一種可能。
　　解：（1）所有的可能組成為：
　　①NaS?搖?搖?搖?搖②NaHS?搖?搖?搖?搖③NaS和NaHS?搖?搖?搖?搖④NaS和NaOH
　　（2）溶液中NaOH的質量為：0.5×0.4=8g根據過量反應推出質量關系：
　　2NaOH——NaS——2NaHS
　　80g——78g——112g
　　8g——7.8g——11.2g
　　由平均值原理可得符合題意的組成有二：NaS和NaHS；NaS和NaOH。
　　①NaOH不足、HS過量。第一步反應生成的NaS繼續和HS反應，白色固體為NaS和NaHS。
　　設7.92g中含有NaHS為xg，
　　解得：x=0.395g.
　　則NaS的質量為：7.92-0.395=7.525（g）。
　　②NaOH過量、HS不足，組成為NaS和NaOH。
　　設7.92g中含有NaS為yg。
　　2NaOH+HS=NaS+2HO質量差
　　解得：y=3.12g。
　　則NaOH的質量為：7.92-3.12=4.8（g）。
　　答：（略）
　　2.根據反應特征，分步考慮
　　例2：寫出HS燃燒的化學方程式。1.0LHS氣體與aL空氣混合后點燃，若反應前后的氣體溫度和壓強都不變，均為20℃、1.01×105Pa，試討論當a的取值范圍不同時，燃燒后氣體的總體積V（用含有a的表達式表示，假設空氣中O占空氣總體積的）。
　　分析：根據過量反應的原理，當逐步加大空氣的體積時，HS氣體燃燒的產物不同，從而導致氣體總體積的變化。因此，根據不同階段的反應，層層推進，若把HS完全燃燒看做是HS先氧化為S，S繼續和O反應生成SO兩步來討論，就會使整個過程更加簡捷、明了。
　　解：（化學方程式略）
　　（1）當a＜L（O＜L）時，HS剩余、O為L。
　　2HS+O=2S+2HO
　　V=a-（L）
　　∴a＜L，V=（1+a）L
　　3.有關沉淀的生成與溶解，根據反應區間討論
　　例4：3.42g Al（SO）投入到15ml NaOH溶液中，得到1.17g沉淀，則原NaOH溶液的摩爾濃度是多少？
　　分析：顯然，本題中NaOH有不足與過量兩個方面，我們可借助圖像分析法來討論。
　　解：由題意可得：
　　可得反應圖像
　　在AB區，NaOH不足，設NaOH溶液濃度為x
　　Al+3OH=Al（OH）↓
　　0.015x 1.17g
　　解得：x=3（mol/l）
　　在AB區，NaOH過量，發生反應
　　Al（OH）+OH=AlO+2HO
　　可推出：剩余Al（OH）的物質的量等于使Al（OH）全部溶解所需NaOH與加入NaOH的物質的量之差。
　　設NaOH溶液濃度為y，則：0.08-0.015y=
　　解得：y=4.3（mol/l）。
　　答：（略）
　　注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文