題目性質：自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題，非真題原文，未取自任何題庫、教輔或試卷；解析與採分點為教研整理，非官方評分標準。
一、考點定位與做題順序
把配位平衡寫成最簡形式（自編示意）：M + L ⇌ ML，穩定常數 K = [ML]/([M][L])。移項得 [ML]/[M] = K[L]，所以絡合態佔比 α = K[L]/(1+K[L])。這個式子說明兩件事：K 越大越容易絡合；[L] 由加入量與 pH 等條件決定，是流程裡可以調的旋鈕。
「選擇性」就來自兩個 K 的差距：同一 [L] 下，K 大的離子 α 接近 1（進溶液），K 小的 α 接近 0（留渣裡）。掩蔽則是反過來用：加入另一種配體把干擾離子牢牢絡合住，使它不再參與後續的沉澱或萃取，從而不消耗試劑、不汙染產品。下面體系、代號、K 值與濃度均為自編示意，不代表任何真實物質、常數或工業配方。
二、題目呈現
自編示意體系（非真實配方）
某自編混合料含兩種二價金屬離子 M₁²⁺ 與 M₂²⁺，濃度各為 0.0200 mol/L。加入自編配體 L，控制遊離配體濃度 [L] = 1.00×10⁻⁶ mol/L（示意值）。自編穩定常數：K₁ = 1.00×10⁸，K₂ = 1.00×10³（均為示意常數，單位從略，僅用於比較趨勢）。設僅發生 M + L ⇌ ML 一步絡合，體積變化忽略。
題1（計算）
分別求 M₁²⁺ 與 M₂²⁺ 的絡合態佔比 α₁、α₂，並求兩者絡合態濃度之比 [M₁L]/[M₂L]。
題2（簡答＋計算）
(1) 用題1 結果說明「選擇性浸出」為什麼成立：哪種離子進入溶液、哪種留在渣中？
(2) 若把 [L] 提高到 1.00×10⁻⁴ mol/L，α₂ 變為多少？此時分離效果變好還是變壞？說明流程條件為什麼要「適度」而不是「越多越好」。
題3（簡答）
(1) 什麼叫「掩蔽」？若後續要用沉澱劑只沉 M₂²⁺，而溶液中仍殘留少量 M₁²⁺，應加什麼、起什麼作用？
(2) 寫出調節 [L] 的三類常見手段，並說明為什麼 pH 常在其中起關鍵作用（用自編示意體系作答，不涉及真實試劑名稱）。
三、分步解析
題1 對 M₁：K₁[L] = 1.00×10⁸ × 1.00×10⁻⁶ = 100，故 α₁ = 100/(1+100) = 100/101 ≈ 0.9901。對 M₂：K₂[L] = 1.00×10³ × 1.00×10⁻⁶ = 1.00×10⁻³，故 α₂ = 0.001/(1+0.001) = 1/1001 ≈ 9.99×10⁻⁴。兩者初始濃度相同（0.0200 mol/L），故 [M₁L]/[M₂L] = α₁/α₂ = (100/101)/(1/1001) = (100×1001)/101 ≈ 991 倍。回代：[M₁L] = 0.0200×0.9901 ≈ 0.01980 mol/L，[M₂L] = 0.0200×9.99×10⁻⁴ ≈ 2.00×10⁻⁵ mol/L，比值 ≈ 990 ✓（與 991 的差別來自取整）。亦可用 [ML]/[M]=K[L] 直接驗：M₁ 絡合/遊離 = 100，M₂ = 0.001，兩級差約 10⁵ 倍，與結果自洽。
題2 (1) M₁²⁺ 幾乎全部（99.01%）形成 M₁L 進入溶液；M₂²⁺ 僅約 0.1% 絡合，基本以原形態留在渣中。選擇性來自 K₁/K₂ = 10⁸/10³ = 10⁵ 的差距：同一遊離 [L] 下，K₁[L]=100 ≫ 1，而 K₂[L]=0.001 ≪ 1，一個推到絡合側、一個幾乎不動。這就是「選擇性浸出」——不是把兩種都溶了再分，而是在浸出這一步就讓它們走不同相，後續工序負擔大幅減小。
題2 (2) [L]=1.00×10⁻⁴ 時 K₂[L] = 10³×10⁻⁴ = 0.100，α₂ = 0.100/1.100 ≈ 0.0909（約 9.1%）。此時 α₁ = 10⁸×10⁻⁴/(1+10⁸×10⁻⁴) = 10⁴/(1+10⁴) ≈ 0.9999，仍接近 1，但 M₂ 的絡合比例從 0.1% 升到 9.1%，約 9% 的 M₂ 被一併帶進溶液，分離效果明顯變壞。選擇性倍數從 ≈991 降到 α₁/α₂ ≈ 0.9999/0.0909 ≈ 11。回代：0.0909/0.000999 ≈ 91 倍增幅，與 K₂[L] 從 0.001 到 0.100 的 100 倍同量級 ✓。結論：配體不是越多越好——[L] 升高會逐步把 K 小的離子也拉進溶液，選擇性反而被抹平；流程上要取「K₁[L] ≫ 1 且 K₂[L] ≪ 1」的窗口，本組 [L]=10⁻⁶ 正在窗口內，10⁻⁴ 已越過。
題3 (1) 掩蔽：加入一種能與干擾離子形成更穩定絡合物的試劑，使該離子的遊離濃度降到極低，從而不參與後續沉澱、萃取或顯色反應，但又不把它從體系中物理分離出去。本例中若後續要只沉 M₂²⁺ 而溶液裡還殘留少量 M₁²⁺，應加入對 M₁²⁺ 選擇性更強、K 更大的自編掩蔽配體，把殘餘 M₁²⁺ 鎖成絡合物；這樣沉澱劑只與遊離的 M₂²⁺ 反應，避免 M₁ 共沉澱汙染產品、也避免白白消耗沉澱劑。要點：掩蔽劑須只鎖干擾離子、不與目標離子強絡合，否則把 M₂ 也鎖住就沉不出來了。
題3 (2) 調節遊離 [L] 的三類手段：①改變配體總加入量（最直接，但過量會損失選擇性，見題2）；②調節 pH——自編配體 L 若本身是弱酸型（示意 HL ⇌ H⁺ + L⁻），pH 升高使 L⁻ 增多、[L] 上升，pH 降低則 L⁻ 被質子化、[L] 下降，所以 pH 相當於一個間接但靈敏的旋鈕，且比加減投料更平滑；③引入競爭配體或稀釋/改變離子強度，通過副反應占用一部分 L 來壓低遊離 [L]。pH 之所以關鍵：它同時影響配體的存在形態、金屬離子的水解與後續沉澱的溶解度，一個變量牽動三處，所以流程題裡「調 pH」幾乎總要先問「調到誰的窗口裡」。邊界說明：本組所有代號、K 值、濃度與「弱酸型配體」設定均為自編示意，不對應任何真實物質、常數或工業配方。
四、採分點對照
| 題號 | 答案 | 採分點構成 |
|---|---|---|
| 題1 | α₁≈0.9901，α₂≈9.99×10⁻⁴，比值≈991 | 寫出 α=K[L]/(1+K[L]) 1 分；兩個 K[L] 各 1 分；兩個 α 各 1 分；比值 1 分；濃度回代 1 分 |
| 題2 (1) | M₁ 進溶液、M₂ 留渣 | 用數值說明兩相去向 1 分；指出 K₁/K₂=10⁵ 1 分；寫出「浸出即分相」1 分 |
| 題2 (2) | α₂≈0.0909；效果變壞 | 新 K₂[L] 1 分；α₂ 1 分；選擇性倍數下降 1 分；寫出「適度/窗口」結論 1 分；回代 1 分 |
| 題3 (1) | 見解析 | 掩蔽定義 1 分；指出鎖干擾離子、遊離濃度降低 1 分；「只鎖干擾不鎖目標」1 分；避免共沉澱與耗劑 1 分 |
| 題3 (2) | 三類手段＋pH 理由 | 三類手段各 1 分；pH 影響配體形態 1 分；pH 同時牽動水解與沉澱 1 分；自編示意邊界 1 分 |
五、高頻易錯點
- 把 K[L] 直接當佔比：佔比要再除以 (1+K[L])，K[L]=100 時 α 是 0.9901 不是 100。
- 以為配體加得越多分離越徹底：K 小的離子也會被拉進來，選擇性反而被抹平。
- 把「掩蔽」寫成「把干擾離子過濾掉」——掩蔽是不分離、只降低遊離濃度。
- 選掩蔽劑時不檢查它會不會連目標離子一起鎖住。
- 把自編 K 值、濃度當真實常數引用；本文數值只用於判斷趨勢。
六、小結與自查清單
| 旋鈕 | 本題示意值 | 對 [L] 的影響 | 對分離的影響 |
|---|---|---|---|
| K₁ / K₂ | 10⁸ / 10³ | 決定同一 [L] 下的 α 差距 | 差距越大選擇性越好 |
| [L] = 10⁻⁶ | K₁[L]=100, K₂[L]=0.001 | 窗口內 | α₁≈99%，α₂≈0.1%，比值≈991 |
| [L] = 10⁻⁴ | K₂[L]=0.100 | 越窗 | α₂≈9.1%，M₂ 被帶出，分離變壞 |
| pH | 自編弱酸型配體設定 | pH↑ → L⁻↑ → [L]↑ | 牽動配體形態、水解與沉澱 |
- □ 先寫 [ML]/[M]=K[L]，再寫 α=K[L]/(1+K[L])，不跳步。
- □ 判斷分離效果看「K₁[L] ≫ 1 且 K₂[L] ≪ 1」是否同時成立。
- □ 調條件時同時算一遍兩種離子的 α，別隻看目標離子。
- □ 掩蔽題寫清「鎖誰、不鎖誰、降低的是遊離濃度」。
- □ 所有代號與常數註明「自編示意、非真實配方」。
絡合浸出的巧妙在於把分離提前到浸出那一步：兩個 K 差 10⁵，同一份遊離配體就讓一種離子進溶液、另一種留在渣裡。而題2 給出的教訓同樣重要——旋鈕擰過頭，選擇性會被自己抹平。凡涉及配位平衡，先寫 α=K[L]/(1+K[L])，再談「加多少、調到什麼 pH」。本組體系、代號、K 值與濃度均為原創自編示意，不代表任何真實物質、常數或工業配方。
