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例题精讲 · 第 00672 题 · AgCl 变 AgI 的平衡常数是个大数,不是小数

以自编 AgCl 与 AgI 的 Ksp 为材料,现算转化反应平衡常数、平衡时残余碘离子浓度与转化率,训练「平衡常数方向 + 固体活度为 1」的写法,并回代倒数误算。

00672题号全 1000 篇 · 第 第112轮 / 第112册 轮
方向化学·电化学与工艺流程六向之一
题型自编仿真题逐题精讲 · 采分点拆解

题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。

例题精讲 · 化学电化学与工艺流程

一、考点定位与做题顺序

沉淀转化的平衡常数由两个溶度积相除得到,方向不能写反:AgCl(s) + I⁻ ⇌ AgI(s) + Cl⁻ 的 K = [Cl⁻]/[I⁻] = Ksp(AgCl)/Ksp(AgI)。两种固体活度都取 1,所以式子里只剩两种离子的浓度比。

自编示意:Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰、Ksp(AgI)=8.5×10⁻¹⁷,向 0.100 mol/L 的 I⁻ 溶液中加入足量 AgCl 固体。Ksp 与浓度均为自编示意,不代表真实物质常数。

二、逐题精讲

题1

题1 求转化反应的 K,说明分子分母为什么这样摆。

解析

K = Ksp(AgCl)/Ksp(AgI) = 1.8e-10/8.5e-17 = 2.1176e+06。

推导:AgCl(s) ⇌ Ag⁺ + Cl⁻ 给 Ksp(AgCl) = [Ag⁺][Cl⁻];AgI(s) ⇌ Ag⁺ + I⁻ 给 Ksp(AgI) = [Ag⁺][I⁻]。两式相除消掉 [Ag⁺],得 [Cl⁻]/[I⁻] = Ksp(AgCl)/Ksp(AgI),正是转化反应的 K。固体不出现在表达式里。

回代核验:2.1176e+06 > 1,说明平衡大幅偏向右,AgCl 能转化为更难溶的 AgI;若把分子分母写反得 4.7222e-07,是个远小于 1 的数,结论会反过来,与「难溶方向优先」矛盾。

答案 K = Ksp(AgCl)/Ksp(AgI) = 2.1176e+06;固体活度取 1,只剩浓度比

采分点 平衡常数表达式 2 分;K 数值 2 分;两式相除推导 2 分;固体活度 1 分;倒数误算辨析 1 分

易错点 把 K 写成 Ksp(AgI)/Ksp(AgCl);把固体浓度写进表达式

题2

题2 平衡时 [I⁻] 还剩多少?转化率是多少?

解析

加入足量 AgCl 后,几乎全部 I⁻ 生成 AgI,同时释放等量的 Cl⁻,故 [Cl⁻] ≈ 0.100 mol/L。由 K = [Cl⁻]/[I⁻] 得 [I⁻] = 0.100/2.1176e+06 = 4.722e-08 mol/L。

转化率 = (1 − [I⁻]/0.100)×100% = 99.99995%,几乎完全转化。这里的「≈」要写明:若 AgCl 不足或初始还有别的 Cl⁻,[Cl⁻] 就不是 0.100,转化率口径要重算。

回代核验:[Cl⁻]/[I⁻] = 0.100/4.722e-08 = 2.1176e+06,与 K=2.1176e+06 闭合;99.99995% 的未转化份额 0.00005% 对应 4.722e-08/0.100 = 4.722e-07。Ksp 均为自编示意常数。

答案 [I⁻]=4.722e-08 mol/L;转化率 99.99995%;结论以 AgCl 足量为前提

采分点 氯离子浓度 1 分;残余碘离子 2 分;转化率 2 分;前提说明 2 分;K 回代 1 分

易错点 把 [Cl⁻] 当 0;漏写「AgCl 足量」前提

三、规律小结与对照表

量表达式本题值说明
KKsp(AgCl)/Ksp(AgI)2.1176e+06大于 1
倒数误算Ksp(AgI)/Ksp(AgCl)4.7222e-07结论反了
平衡 [I⁻]c₀/K4.722e-08 mol/L自编示意
转化率(1−[I⁻]/c₀)×100%99.99995%近似完全

小结:转化常数是旧 Ksp 除以新 Ksp,方向写反结论就反。本例 K=2.1176e+06、残余 [I⁻]=4.722e-08 mol/L、转化率 99.99995%。Ksp 均为自编示意,不代表真实物质常数。

四、自测清单

  • 能写出沉淀转化反应与 K 的表达式
  • 知道固体活度取 1
  • 能用两个 Ksp 相除消掉银离子
  • 能算残余碘离子与转化率
  • 能识别倒数误算的方向错误
  • 能用浓度比回代 K
编写说明与学科依据

本文为备考教研体例稿:题目系按课程标准与联招常见考点范围编写的仿真练习题,非真题原文;文中案例为示意内容,非真实记录;文末栏目为学科依据说明,非逐条引文。涉及报考、录取、证件、居留、资助等事项,一律以当年官方文件与学校正式通知为准。

学科依据:

  • 人教版高中教材(化学):化学平衡、晶体结构、动力学、电解与定量分析相关章节
  • 《普通高等学校联合招收华侨港澳台学生考试大纲(化学科)》:相关考点考查范围(仅作命题范围参照,本文题目未与真题逐题比对)
  • 编写说明:题目、选段、选项、数据与解析均为按常见考点独立编写的原创仿真题,未取自任何题库、教辅或试卷;采分点为教研整理,非官方评分标准

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联招化学·沉淀转化:K = Ksp(旧)/Ksp(新),别写反
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