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例題精講 · 第 00732 題 · 先寫轉化方程式配平,再把平衡常數寫成 Ksp 之比

以自編示意 AgCl、AgI、Ag₂S 三體系為材料,求 AgCl→AgI 轉化反應的平衡常數,並回代把比值寫反造成的方向誤判。

00732題號全 1000 篇 · 第 第122輪 / 第122冊 輪
方向化學·電化學與工藝流程六向之一
題型自編仿真題逐題精講 · 采分點拆解

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。

例題精講 · 化學電化學與工藝流程

一、考點定位與做題順序

判斷沉澱能不能轉化,不能只背「向 Ksp 更小的方向」,要把轉化方程式寫出來配平,再把平衡常數化成兩個 Ksp 的比值。比值大於 1 才說明正向佔優。

自編示意:Ksp(AgCl) = 1.8×10⁻¹⁰,Ksp(AgI) = 8.5×10⁻¹⁷,Ksp(Ag₂S) = 6.3×10⁻⁵⁰。數值為自編示意,不代表真實物質常數。

二、逐題精講

題1

題1 寫出 AgCl 與 I⁻ 的轉化方程式,求平衡常數 K,並判斷方向。

解析

方程式:AgCl(s) + I⁻ ⇌ AgI(s) + Cl⁻。把兩個溶解平衡相減:AgCl ⇌ Ag⁺ + Cl⁻(Ksp₁),Ag⁺ + I⁻ ⇌ AgI(1/Ksp₂),相加得總反應,故 K = Ksp(AgCl)/Ksp(AgI) = 1.8×10⁻¹⁰ / 8.5×10⁻¹⁷ = 2.12×10⁶,取常用對數得 lg K = 6.3259,即比 1 大六個數量級。K 遠大於 1,轉化強烈趨向 AgI。平衡時 K = [Cl⁻]/[I⁻],即體系中氯離子濃度可達碘離子的 2.12×10⁶ 倍,這也解釋了為什麼只要 I⁻ 足量,AgCl 幾乎能全部轉化。

答案 K = 2.12×10⁶ ≫ 1,AgCl→AgI 轉化自發;平衡時 [Cl⁻]/[I⁻] = K。

採分點 方程式 1 分、兩 Ksp 相減 1 分、比值式 1 分、K 值 1 分、方向判斷 1 分、濃度比含義 1 分。

易錯點 把 K 寫成 Ksp(AgI)/Ksp(AgCl),方向立刻反過來。

題2

題2 若把比值寫反會得到多少?說明為什麼「Ksp 更小的沉澱一定生成」這句話不嚴謹,並比較 Ag₂S 與 AgI 的轉化難度。

解析

寫反得 4.72×10⁻⁷,遠小於 1,會誤判成「幾乎不轉化」,與事實相反。更要注意:不同化學計量式的 Ksp 不能直接比大小——Ag₂S 是 1:2 型,Ksp = [Ag⁺]²[S²⁻],量綱與 1:1 型不同,說「Ag₂S 的 Ksp 更小所以一定先生成」只在同類型、同離子濃度可比時才成立。若寫 2AgI(s) + S²⁻ ⇌ Ag₂S(s) + 2I⁻,則 K = Ksp(AgI)²/Ksp(Ag₂S) = (8.5×10⁻¹⁷)²/6.3×10⁻⁵⁰,指數與係數都要重新配平,不能只把兩個 Ksp 一除。

答案 寫反得 4.72×10⁻⁷;Ksp 跨計量類型不可直接比大小。

採分點 寫反值 1 分、方向誤判 1 分、計量類型差異 1 分、量綱說明 1 分、2:1 型重新配平 1 分。

易錯點 把 Ag₂S 的 Ksp 直接與 AgI 比大小,忽略平方項。

三、規律小結與對照表

轉化平衡常數式量級方向
AgCl→AgIKsp(AgCl)/Ksp(AgI)2.12×10⁶正向
比值寫反Ksp(AgI)/Ksp(AgCl)4.72×10⁻⁷誤判反向
平衡濃度比[Cl⁻]/[I⁻] = K2.12×10⁶—
AgI→Ag₂SKsp(AgI)²/Ksp(Ag₂S)需重新配平不可直接比
Ksp 類型1:1 型1:2 型含平方項不可混比

小結:轉化方向由配平後的 K 決定,K 是兩個 Ksp 的比值;跨計量類型的 Ksp 不能直接比大小。

四、自測清單

  • 能寫出沉澱轉化方程式
  • 能把 K 化為兩個 Ksp 之比
  • 能用 K 判斷轉化方向
  • 能說明平衡濃度比等於 K
  • 能識別比值寫反的後果
  • 能說明不同計量類型 Ksp 不可直接比較
編寫說明與學科依據

本文為備考教研體例稿:題目系按課程標準與聯招常見考點範圍編寫的仿真練習題,非真題原文;文中案例為示意內容,非真實記錄;文末欄目為學科依據說明,非逐條引文。涉及報考、錄取、證件、居留、資助等事項,一律以當年官方文件與學校正式通知為準。

學科依據:

  • 人教版高中教材(化學):緩衝溶液、沉澱轉化、濃差電池、電鍍與化學平衡相關章節
  • 《普通高等學校聯合招收華僑港澳臺學生考試大綱(化學科)》:相關考點考查範圍(僅作命題範圍參照,本文題目未與真題逐題比對)
  • 編寫說明:題目、選段、選項、數據與解析均為按常見考點獨立編寫的原創仿真題,未取自任何題庫、教輔或試卷;採分點為教研整理,非官方評分標準

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聯招化學·沉澱轉化的方向:用兩個 Ksp 的比值,不用「誰更小」
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