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例題精講 · 第 00840 題 · 自編示意難溶鹽在純水與含共同離子溶液中的溶解度回代

以自編示意的溶度積與共同離子濃度,分別用近似式與一元二次精確解求溶解度,比較兩者相對差並計算溶解度降低倍數;溶度積與濃度均為自編示意數據。

00840題號全 1000 篇 · 第 第140輪 / 第140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

有共同離子時,溶解度由 Ksp/(c₀+s) 決定;當 s 遠小於 c₀,常把分母簡寫成 c₀。 本講把近似式與不省略 s 的精確解並排放,用相對差判斷近似是否夠用,避免「默認可忽略」變成口頭禪。

二、逐題精講

題1

自編示意:難溶鹽 MX 的 Ksp=1.80e−10,純水中溶解度是多少 μmol/L?在 c(X⁻)=0.0100 mol/L 的溶液中,按近似式求溶解度。

解析

純水 s₀=√Ksp=1.341641e−5 mol/L=13.416408 μmol/L。 含共同離子時設溶解度為 s,Ksp=s(0.0100+s);因 s 遠小於 0.0100,近似 s≈Ksp/0.0100=1.80e−8 mol/L=0.018000 μmol/L。

答案 13.416408 μmol/L;近似 0.018000 μmol/L。

採分點 純水開方 3 分;單位換算 2 分;近似式 3 分;條件說明 2 分。

易錯點 把 Ksp 直接當溶解度開方後忘記共同離子分母,或把 mol/L 與 μmol/L 混寫,量級會差六位。

題2

不省略 s,用一元二次精確解求 s,並與近似式比較相對差;求溶解度降低倍數。

解析

精確解 s=(−0.0100+√(0.0100²+4Ksp))/2=1.7999968e−8 mol/L=0.017999968 μmol/L。 相對差 (0.018000−0.017999968)/0.017999968×100≈0.000180%,近似完全夠用。降低倍數 13.416408/0.018000=745.355992 倍(三位小數記作 745.356)。

答案 精確 0.017999968 μmol/L;相對差 0.000180%;降低 745.355992 倍。

採分點 二次式 3 分;精確值 2 分;相對差 2 分;降低倍數 2 分;適用性判斷 1 分。

易錯點 用近似值作相對差的分母,或在根號裡漏掉 4Ksp,都會讓「近似夠用」的結論失去依據。

三、規律小結與對照表

量近似路徑精確路徑結果
純水溶解度√Ksp—13.416408 μmol/L
同離子 sKsp/0.0100二次方程正根0.018000 μmol/L
精確 s—(−c₀+√(c₀²+4Ksp))/20.017999968 μmol/L
相對差—(近似−精確)/精確0.000180%
降低倍數s₀/s13.416408/0.018000745.355992
Ksp×10¹⁰——1.8

「s 可忽略」要拿相對差說話,不能憑 c₀ 看起來大就下結論。Ksp、共同離子濃度與全部溶解度數值均為自編示意,不代表真實物質常數。

四、自測清單

  • 純水溶解度是否開方
  • mol/L 與 μmol/L 是否換算一致
  • 近似式分母是否用 0.0100
  • 精確解是否保留 4Ksp 項
  • 二次方程是否取正根
  • 相對差分母是否用精確值
  • 降低倍數是否用同一單位
  • 是否給出近似適用的量化判據

五、數值回代明細

按題面原始參數逐項重算(構造時另以一條獨立路徑互驗一致):Ksp 乘 10 的 10 次方 = 1.8;純水溶解度微摩每升 = 13.416408;近似溶解度微摩每升 = 0.018;精確溶解度微摩每升 = 0.018;降低倍數 = 745.355992;相對差百分數 = 0.00018。以上數值與本篇解析、答案欄、規律表逐處對應,示意數據在正文另行註明。

六、選題邊界與相鄰板塊

本講只處理同離子效應下的溶解度近似與精確解;分步沉澱窗口、沉澱轉化比值、配位平衡精確物料衡算與莫爾法終點屬相鄰板塊,其平衡式不同。

本篇角度與全部已發篇目按累計選題臺賬跨批查重,未複用上批情境,也未把一篇拆成兩篇。

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):電位滴定內插、同離子效應、電動勢法測pH、條件電位、凝固點降低、惰性氣體恆容恆壓相關章節
  • 《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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同離子效應下的溶解度:近似式與精確解並列
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