题目
已知某难溶电解质M 3 X 2 的K sp =1.08×10 -23 ,则其在水中的溶解度为()。A. 1.0×10 -5 mol•L -1B. 1.0×10 -6 mol•L -1C. 1.0×10 -7 mol•L -1D. 1.0×10 -8 mol•L -1
已知某难溶电解质M 3 X 2 的K sp =1.08×10 -23 ,则其在水中的溶解度为()。
A. 1.0×10 -5 mol•L -1
B. 1.0×10 -6 mol•L -1
C. 1.0×10 -7 mol•L -1
D. 1.0×10 -8 mol•L -1
题目解答
答案
A. 1.0×10 -5 mol•L -1
解析
考查要点:本题主要考查溶度积(Kₛₚ)与溶解度(s)的关系,以及如何通过解离方程建立溶度积表达式。
解题核心思路:
- 确定解离方程:根据化合物M₃X₂的化学式,写出其在水中的解离式,明确各离子的浓度与溶解度s的关系。
- 建立溶度积表达式:将离子浓度代入溶度积公式,得到关于s的方程。
- 解方程求s:通过代数运算求解s的值,并与选项匹配。
破题关键点:
- 正确写出解离式,确定离子的系数(如M³⁺的系数为3,X²⁻的系数为2)。
- 正确处理指数运算,尤其是涉及s的高次方和根号计算。
步骤1:写出解离方程
难溶电解质M₃X₂的解离方程为:
$\text{M}_3\text{X}_2(s) \rightleftharpoons 3\text{M}^{3+}(aq) + 2\text{X}^{2-}(aq)$
设溶解度为$s$ mol/L,则:
- $[\text{M}^{3+}] = 3s$
- $[\text{X}^{2-}] = 2s$
步骤2:建立溶度积表达式
溶度积公式为:
$K_{sp} = [\text{M}^{3+}]^3 \cdot [\text{X}^{2-}]^2$
代入离子浓度:
$1.08 \times 10^{-23} = (3s)^3 \cdot (2s)^2$
步骤3:展开并简化方程
计算各项:
$(3s)^3 = 27s^3, \quad (2s)^2 = 4s^2$
合并得:
$27s^3 \cdot 4s^2 = 108s^5$
因此方程为:
$108s^5 = 1.08 \times 10^{-23}$
步骤4:求解s
两边同时除以108:
$s^5 = \frac{1.08 \times 10^{-23}}{108} = 1.0 \times 10^{-25}$
取五次方根:
$s = (1.0 \times 10^{-25})^{1/5} = 1.0 \times 10^{-5} \, \text{mol/L}$