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
判断沉淀能不能转化,不能只背「向 Ksp 更小的方向」,要把转化方程式写出来配平,再把平衡常数化成两个 Ksp 的比值。比值大于 1 才说明正向占优。
自编示意:Ksp(AgCl) = 1.8×10⁻¹⁰,Ksp(AgI) = 8.5×10⁻¹⁷,Ksp(Ag₂S) = 6.3×10⁻⁵⁰。数值为自编示意,不代表真实物质常数。
二、逐题精讲
题1
题1 写出 AgCl 与 I⁻ 的转化方程式,求平衡常数 K,并判断方向。
解析
方程式:AgCl(s) + I⁻ ⇌ AgI(s) + Cl⁻。把两个溶解平衡相减:AgCl ⇌ Ag⁺ + Cl⁻(Ksp₁),Ag⁺ + I⁻ ⇌ AgI(1/Ksp₂),相加得总反应,故 K = Ksp(AgCl)/Ksp(AgI) = 1.8×10⁻¹⁰ / 8.5×10⁻¹⁷ = 2.12×10⁶,取常用对数得 lg K = 6.3259,即比 1 大六个数量级。K 远大于 1,转化强烈趋向 AgI。平衡时 K = [Cl⁻]/[I⁻],即体系中氯离子浓度可达碘离子的 2.12×10⁶ 倍,这也解释了为什么只要 I⁻ 足量,AgCl 几乎能全部转化。
答案 K = 2.12×10⁶ ≫ 1,AgCl→AgI 转化自发;平衡时 [Cl⁻]/[I⁻] = K。
采分点 方程式 1 分、两 Ksp 相减 1 分、比值式 1 分、K 值 1 分、方向判断 1 分、浓度比含义 1 分。
易错点 把 K 写成 Ksp(AgI)/Ksp(AgCl),方向立刻反过来。
题2
题2 若把比值写反会得到多少?说明为什么「Ksp 更小的沉淀一定生成」这句话不严谨,并比较 Ag₂S 与 AgI 的转化难度。
解析
写反得 4.72×10⁻⁷,远小于 1,会误判成「几乎不转化」,与事实相反。更要注意:不同化学计量式的 Ksp 不能直接比大小——Ag₂S 是 1:2 型,Ksp = [Ag⁺]²[S²⁻],量纲与 1:1 型不同,说「Ag₂S 的 Ksp 更小所以一定先生成」只在同类型、同离子浓度可比时才成立。若写 2AgI(s) + S²⁻ ⇌ Ag₂S(s) + 2I⁻,则 K = Ksp(AgI)²/Ksp(Ag₂S) = (8.5×10⁻¹⁷)²/6.3×10⁻⁵⁰,指数与系数都要重新配平,不能只把两个 Ksp 一除。
答案 写反得 4.72×10⁻⁷;Ksp 跨计量类型不可直接比大小。
采分点 写反值 1 分、方向误判 1 分、计量类型差异 1 分、量纲说明 1 分、2:1 型重新配平 1 分。
易错点 把 Ag₂S 的 Ksp 直接与 AgI 比大小,忽略平方项。
三、规律小结与对照表
| 转化 | 平衡常数式 | 量级 | 方向 |
|---|---|---|---|
| AgCl→AgI | Ksp(AgCl)/Ksp(AgI) | 2.12×10⁶ | 正向 |
| 比值写反 | Ksp(AgI)/Ksp(AgCl) | 4.72×10⁻⁷ | 误判反向 |
| 平衡浓度比 | [Cl⁻]/[I⁻] = K | 2.12×10⁶ | — |
| AgI→Ag₂S | Ksp(AgI)²/Ksp(Ag₂S) | 需重新配平 | 不可直接比 |
| Ksp 类型 | 1:1 型 | 1:2 型含平方项 | 不可混比 |
小结:转化方向由配平后的 K 决定,K 是两个 Ksp 的比值;跨计量类型的 Ksp 不能直接比大小。
四、自测清单
- 能写出沉淀转化方程式
- 能把 K 化为两个 Ksp 之比
- 能用 K 判断转化方向
- 能说明平衡浓度比等于 K
- 能识别比值写反的后果
- 能说明不同计量类型 Ksp 不可直接比较