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;不使用他人现成题目;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
单次萃取后水相剩余分数 = 1/(1 + D·V有/V水);n 次等体积萃取为 (1/(1+q))ⁿ。 本讲把「逐级递推」与「一步乘方」两条路径回代。二、逐题精讲
题1
自编示意:分配比 D = 4.00,每次有机相体积与水相体积之比 V有/V水 = 0.500,水相初始溶质 1.00 摩。求单次剩余分数、三次剩余分数与总萃取率。解析
q = D×V有/V水 = 4.00×0.500 = 2。 单次剩余分数 = 1/(1+q) = 0.333333,三次 = (1/(1+q))³ = 0.037037。 三次总萃取率 = 1 − 0.037037 = 0.962963,即 96.296296%。答案 q = 2;单次剩余 0.333333;三次剩余 0.037037;萃取率 0.962963(96.296296%)。
采分点 q 计算 2 分;单次式 3 分;三级乘方 2 分;萃取率 3 分。
易错点 把 q 写成 V水/V有,或把三次萃取率写成 3×单次率,都会错。
题2
用「逐级递推」与「一步乘方」两条独立路径重算三次剩余分数,并说明为何分次萃取优于一次用完全部溶剂。解析
路径一:0.333333³ = 0.037037。 路径二:逐级算,第一次后剩 0.333333,第二次后 0.111111,第三次后 0.037037,与路径一相同。 若把三份溶剂一次用完,q 变为 3×2 = 6,剩余分数 1/(1+6) = 0.142857,大于 0.037037,说明分次更充分;参数均为自编示意。 数值回代核验(按题面原始参数逐项独立重算,每项另以一条独立路径互验):分配比体积商(分配比乘体积比)= 2;单次剩余(单次萃取后水相剩余分数)= 0.333333;三次剩余(乘方与逐级递推)= 0.037037;三次萃取率(一减剩余分数)= 0.962963;萃取率百分数(换成百分数)= 96.296296;第二次剩余(两级后的剩余分数)= 0.111111;一次用完q(三份溶剂合并时的体积商)= 6;一次用完剩余(合并溶剂后的剩余分数)= 0.142857答案 两路均为 0.037037;一次用完时的剩余分数 0.142857。
采分点 两条路径各 3 分;分次优于一次的理由 2 分;回代闭合 2 分。
易错点 把一次用完的 q 写成 2 而不乘 3,或把三次剩余写成 1−3×(1−0.333333),都会错。
三、规律小结与对照表
| 量 | 主路径 | 独立路径 | 结果 |
|---|---|---|---|
| 分配比体积商 | D×V有/V水 | 2.00 | 2 |
| 单次剩余 | 1/(1+q) | 1/3 | 0.333333 |
| 三次剩余 | (1/(1+q))³ | 逐级递推 | 0.037037 |
| 三次萃取率 | 1−三次剩余 | 96.296296/100 | 0.962963 |
| 萃取率百分数 | (1−三次剩余)×100 | 0.962963×100 | 96.296296 |
| 第二次剩余 | (1/(1+q))² | 0.333333×0.333333 | 0.111111 |
萃取先看 q 再看级数,逐级递推与乘方必闭合;分配比与体积比均为自编示意,不代表真实体系参数。
四、自测清单
- q 是否为 D 乘体积比
- 单次式分母是否为 1+q
- 两路三次剩余是否相等
- 是否用乘方而非三倍
- 一次用完是否把 q 乘 3
- 分次结论是否比较剩余分数
- 是否避免把剩余当萃取率
- 是否注明示意参数
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):分配比体积商 = 2;单次剩余 = 0.333333;三次剩余 = 0.037037;三次萃取率 = 0.962963;萃取率百分数 = 96.296296;第二次剩余 = 0.111111;一次用完q = 6;一次用完剩余 = 0.142857。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
本讲只处理等体积多次萃取;纸上层析 Rf、结晶收率与母液残留、重结晶回收率与分配系数另属相邻板块,不在此重复计数。
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。