高考申論題
109年
[環境檢驗] 分析化學
第 一 題
📖 題組：
有關難溶鹽類水溶液的化學平衡，請回答下列問題：
有關難溶鹽類水溶液的化學平衡，請回答下列問題：
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
Ca3(PO4)2的溶解度為2.21 10-4 g/L，計算此鹽在水中的平衡常數Ksp。已知Ca3(PO4)2的分子質量為310.18 g/mol。（7分）
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本題的核心在於將『重量溶解度 (g/L)』轉換為『莫耳溶解度 (mol/L)』。取得莫耳溶解度 s 後，寫出正確的化學解離方程式，推導出 Ksp = 108s^5 的關係式，最後代入計算並依據題幹給定之有效數字（三位）嚴格進位呈現最終答案。
小題 (二)
將5.7889 g氯化鈣溶於水中，溶液的pH值調整至pH 10，將會形成Ca(OH)2沉澱嗎？已知水溶液的總體積為50.0 mL，CaCl2的分子質量為110.98 g/mol，Ca(OH)2的Ksp為6.5 10-6。（8分）
思路引導 VIP
解題核心在於判斷「離子積反應商 (Q)」與「溶度積常數 (Ksp)」的相對大小。先利用給定的氯化鈣質量與溶液體積求出鈣離子濃度，再由溶液 pH 值推算氫氧根離子濃度，最後將兩者濃度代入 Q 的表示式中與 Ksp 進行比較即可判斷沉澱與否。
小題 (三)
在0.04 M KIO3與0.08 M NaCN的混合溶液中，請說明用銀離子將兩種陰離子可以定量分離的條件。使用1.0 10-6 M作為定量分離的標準，已知AgCN及AgIO3的Ksp分別為2.2 10-16、3.1 10-8。（10分）
思路引導 VIP
本題測驗『分步沉澱（Fractional Precipitation）』的原理。解題時應先計算各陰離子開始沉澱所需的銀離子濃度以判定沉澱順序，接著計算第一種離子達到『定量分離標準（殘留濃度 ≦ 1.0 × 10^-6 M）』時的銀離子濃度，最後確認該濃度是否低於第二種離子開始沉澱所需的銀離子濃度，藉此推導出可行的濃度控制區間。