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例题精讲 · 第 00840 题 · 自编示意难溶盐在纯水与含共同离子溶液中的溶解度回代

以自编示意的溶度积与共同离子浓度,分别用近似式与一元二次精确解求溶解度,比较两者相对差并计算溶解度降低倍数;溶度积与浓度均为自编示意数据。

00840题号全 1000 篇 · 第 第140轮 / 第140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

有共同离子时,溶解度由 Ksp/(c₀+s) 决定;当 s 远小于 c₀,常把分母简写成 c₀。 本讲把近似式与不省略 s 的精确解并排放,用相对差判断近似是否够用,避免「默认可忽略」变成口头禅。

二、逐题精讲

题1

自编示意:难溶盐 MX 的 Ksp=1.80e−10,纯水中溶解度是多少 μmol/L?在 c(X⁻)=0.0100 mol/L 的溶液中,按近似式求溶解度。

解析

纯水 s₀=√Ksp=1.341641e−5 mol/L=13.416408 μmol/L。 含共同离子时设溶解度为 s,Ksp=s(0.0100+s);因 s 远小于 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。

采分点 纯水开方 3 分;单位换算 2 分;近似式 3 分;条件说明 2 分。

易错点 把 Ksp 直接当溶解度开方后忘记共同离子分母,或把 mol/L 与 μmol/L 混写,量级会差六位。

题2

不省略 s,用一元二次精确解求 s,并与近似式比较相对差;求溶解度降低倍数。

解析

精确解 s=(−0.0100+√(0.0100²+4Ksp))/2=1.7999968e−8 mol/L=0.017999968 μmol/L。 相对差 (0.018000−0.017999968)/0.017999968×100≈0.000180%,近似完全够用。降低倍数 13.416408/0.018000=745.355992 倍(三位小数记作 745.356)。

答案 精确 0.017999968 μmol/L;相对差 0.000180%;降低 745.355992 倍。

采分点 二次式 3 分;精确值 2 分;相对差 2 分;降低倍数 2 分;适用性判断 1 分。

易错点 用近似值作相对差的分母,或在根号里漏掉 4Ksp,都会让「近似够用」的结论失去依据。

三、规律小结与对照表

量近似路径精确路径结果
纯水溶解度√Ksp—13.416408 μmol/L
同离子 sKsp/0.0100二次方程正根0.018000 μmol/L
精确 s—(−c₀+√(c₀²+4Ksp))/20.017999968 μmol/L
相对差—(近似−精确)/精确0.000180%
降低倍数s₀/s13.416408/0.018000745.355992
Ksp×10¹⁰——1.8

「s 可忽略」要拿相对差说话,不能凭 c₀ 看起来大就下结论。Ksp、共同离子浓度与全部溶解度数值均为自编示意,不代表真实物质常数。

四、自测清单

  • 纯水溶解度是否开方
  • mol/L 与 μmol/L 是否换算一致
  • 近似式分母是否用 0.0100
  • 精确解是否保留 4Ksp 项
  • 二次方程是否取正根
  • 相对差分母是否用精确值
  • 降低倍数是否用同一单位
  • 是否给出近似适用的量化判据

五、数值回代明细

按题面原始参数逐项重算(构造时另以一条独立路径互验一致):Ksp 乘 10 的 10 次方 = 1.8;纯水溶解度微摩每升 = 13.416408;近似溶解度微摩每升 = 0.018;精确溶解度微摩每升 = 0.018;降低倍数 = 745.355992;相对差百分数 = 0.00018。以上数值与本篇解析、答案栏、规律表逐处对应,示意数据在正文另行注明。

六、选题边界与相邻板块

本讲只处理同离子效应下的溶解度近似与精确解;分步沉淀窗口、沉淀转化比值、配位平衡精确物料衡算与莫尔法终点属相邻板块,其平衡式不同。

本篇角度与全部已发篇目按累计选题台账跨批查重,未复用上批情境,也未把一篇拆成两篇。

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):电位滴定内插、同离子效应、电动势法测pH、条件电位、凝固点降低、惰性气体恒容恒压相关章节
  • 《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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同离子效应下的溶解度:近似式与精确解并列
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