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
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→AgI | Ksp(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⁻] = K | 2.12×10⁶ | — |
| AgI→Ag₂S | Ksp(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