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。
一、考点定位与做题顺序
分光光度法测的是有色物种的浓度,K 还要靠物料衡算才算得出来。两步混成一步,是这类题最常见的错。
自编示意:初始 c(Fe³⁺) = c(SCN⁻) = 1.000×10⁻³ mol/L,标准工作曲线斜率 εb = 400 L/mol,平衡时测得 A = 0.240;数值与体系均为自编示意,不代表真实物质常数。
二、逐题精讲
题1
题1 求平衡浓度与 K,并写出三段物料衡算。
解析
由 A = εbc 得 c(FeSCN²⁺) = 0.240/400 = 6.000×10⁻⁴ mol/L。按 1:1 消耗,平衡 c(Fe³⁺) = c(SCN⁻) = 10.000×10⁻⁴ − 6.000×10⁻⁴ = 4.000×10⁻⁴ mol/L。K = c(FeSCN²⁺)/(c(Fe³⁺)·c(SCN⁻)) = 6.000×10⁻⁴/(4.000×10⁻⁴)² = 3750 L/mol。核对:生成物浓度 6.000×10⁻⁴ 与两种反应物各减少 6.000×10⁻⁴ 三者相等,物料闭合。
答案 c(FeSCN²⁺)=6.000×10⁻⁴;剩余各 4.000×10⁻⁴ mol/L;K=3750 L/mol。
采分点 朗伯比尔定律 1 分、平衡浓度 1 分、三段衡算 1 分、K 值 1 分、闭合核对 1 分。
易错点 把吸光度 A 直接代进 K 的分子,量纲和数值都不对。
题2
题2 若把 A 误读成 0.300,K 会变成多少?为什么偏差被放大这么多?
解析
误读后 c′ = 0.300/400 = 7.500×10⁻⁴ mol/L,剩余各 2.500×10⁻⁴,K′ = 7.500×10⁻⁴/(2.500×10⁻⁴)² = 12000 L/mol,相对偏差 = (12000−3750)/3750 = 220.0%。放大来自分母是「两个剩余浓度的乘积」:吸光度只变了 25.0%,剩余浓度却从 4.000 降到 2.500,平方后分母降到原来的 39.1%,K 因此翻了三倍多。这类非线性放大不能靠多测几次吸光度抵消,必须核对基线扣除与比色皿配对。
答案 K′ = 12000 L/mol;偏高 220.0%。
采分点 误读浓度 1 分、剩余浓度 1 分、K′ 1 分、偏差 1 分、非线性放大说明 1 分。
易错点 把 K 的偏差写成「和吸光度一样是 25%」,忽略了分母的平方。
三、规律小结与对照表
| 量 | 正确 A=0.240 | 误读 A=0.300 | 说明 |
|---|---|---|---|
| c(FeSCN²⁺)/10⁻⁴ | 6.000 | 7.500 | A/400 |
| 剩余各/10⁻⁴ | 4.000 | 2.500 | 10.000−生成量 |
| 分母/10⁻⁸ | 16.00 | 6.250 | 两剩余浓度之积 |
| K/(L·mol⁻¹) | 3750 | 12000 | 分子/分母 |
| 相对偏差 | — | 220.0% | 分母平方放大 |
小结:吸光度先换浓度、再进衡算;K 的分母是乘积,读数误差会被非线性放大。
四、自测清单
- 能用朗伯比尔定律求平衡浓度
- 能做三段物料衡算
- 能写出 K 表达式并计算
- 能回代误读吸光度的 K
- 能解释分母平方造成的放大
- 能区分吸光度偏差与 K 偏差