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例題精講 · 第 00954 題 · 自編示意氯化銀轉為碘化銀的平衡常數與轉化率兩路互驗

以自編示意氯化銀轉為碘化銀的平衡常數與轉化率兩路互驗為材料,AgCl 加 I⁻ 轉為 AgI 的反應常數 K = Ksp(AgCl)/Ksp(AgI),數值很大說明轉化近乎完全。題給參數與數據均為自編示意,不對應任何真題數據;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

00954題號全 1000 篇 · 第 第159輪 / 第159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;不使用他人現成題目;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

AgCl 加 I⁻ 轉為 AgI 的反應常數 K = Ksp(AgCl)/Ksp(AgI),數值很大說明轉化近乎完全。 本講把「按 Ksp 比值求 K」與「按平衡濃度反解轉化率」兩條路徑回代。

二、逐題精講

題1

自編示意:Ksp(AgCl) = 1.80×10⁻¹⁰,Ksp(AgI) = 8.50×10⁻¹⁷;取 0.100 摩 AgCl 加入 0.100 摩 I⁻(體積 1.00 升,示意),求轉化反應常數 K 與平衡時剩餘 AgCl 的分數。

解析

K = Ksp(AgCl)/Ksp(AgI) = 2117647.058824。 設平衡時溶液中 [Cl⁻] ≈ 0.100 摩每升,由 K = [Cl⁻]/[I⁻] 得 [I⁻] = 0.100/2117647.058824 = 4.72222e-08 摩每升。 未轉化的 I⁻ 佔比約 4.72222e-07,故 AgCl 轉化率約 99.999953%。

答案 K = 2117647.058824;平衡 [I⁻] = 4.72222e-08 摩每升;轉化率約 99.999953%。

採分點 K 計算 3 分;平衡濃度反解 3 分;轉化率 2 分;近似說明 2 分。

易錯點 把 K 寫成 Ksp(AgI)/Ksp(AgCl),會得到遠小於 1 的數,與轉化方向相反。

題2

用「Ksp 比值」與「平衡濃度商」兩條獨立路徑重算 K,並說明轉化率近似為何成立。

解析

路徑一:K = 1.80×10⁻¹⁰/8.50×10⁻¹⁷ = 2117647.058824。 路徑二:把平衡濃度代回 K = [Cl⁻]/[I⁻] = 0.100/4.72222e-08 = 2117647.058824,與路徑一相同。 轉化率近似成立是因為 K 極大,[I⁻] 只剩 4.72222e-08 摩每升,相對 0.100 摩可忽略;剩餘 AgCl 分數約 4.72222e-07,數據均為自編示意常數。 數值回代核驗(按題面原始參數逐項獨立重算,每項另以一條獨立路徑互驗):反應常數(Ksp 比值)= 2117647.058824;平衡碘離子(按 K 反解,獨立路徑按 Ksp 比值整理)= 4.72222e-08;剩餘分數(剩餘碘離子佔比)= 4.72222e-07;轉化率百分數(已轉化的百分數)= 99.999953;濃度商回代(濃度商與 Ksp 比值)= 2117647.058824;Ksp 比值核驗(兩路 K)= 2117647.058824

答案 兩路均為 2117647.058824;剩餘分數 4.72222e-07,轉化率 99.999953%。

採分點 兩條路徑各 3 分;近似條件 2 分;回代閉合 2 分。

易錯點 把剩餘分數直接當轉化率,或把 [Cl⁻] 寫成 [I⁻],都會破壞閉合。

三、規律小結與對照表

量主路徑獨立路徑結果
反應常數 KKsp 比值0.100 除以平衡碘離子2117647.058824
平衡碘離子0.100/K按 K 反解4.72222e-08
剩餘分數平衡碘離子除以 0.1004.72222e-074.72222e-07
轉化率百分數100 減剩餘分數百分數100×(1−4.72222e-07)99.999953
濃度商回代0.100/4.72222e-08Ksp 比值2117647.058824

沉澱轉化先定 K 的方向,再讓比值式與濃度商兩路閉合;Ksp 與投料均為自編示意,不代表真實物質常數。

四、自測清單

  • K 是否為 Ksp 大者除小者
  • 平衡濃度是否由 K 反解
  • 兩路 K 是否相等
  • 是否說明 K 極大才近似完全
  • 剩餘分數與轉化率是否分開
  • 是否避免把剩餘分數當轉化率
  • 結果是否代回濃度商閉合
  • 是否註明示意常數

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):反應常數 = 2117647.058824;平衡碘離子 = 4.72222e-08;剩餘分數 = 4.72222e-07;轉化率百分數 = 99.999953;濃度商回代 = 2117647.058824;Ksp 比值核驗 = 2117647.058824。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

本講只處理一價難溶鹽的沉澱轉化;分步沉澱、莫爾法滴定、配位平衡與 Ksp 商值判方向另屬相鄰板塊,不在此重複計數。

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):按課程標準與聯招常見考點範圍的相關單元
  • 《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)
  • 本篇具體考點:化學科:難溶電解質沉澱轉化、溶度積與平衡常數相關章節。
  • 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;不使用他人現成題目;採分點為教研整理,非官方評分標準

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