hce_kmu
112年
物理及化學
第 68 題
You mix 265.0 mL of 1.20 $M$ lead(II) nitrate with 300.0 mL of 1.55 $M$ potassium iodide. Which of the followings is true?
- A Lead nitrate is the limited reagent.
- B The final concentration of Pb$^{2+}$ ions is 0.56 $M$.
- C The final concentration of K$^+$ is 0.823 $M$.
- D The final concentration of NO$_3^-$ is 0.823 $M$.
- E The final concentration of I$^-$ is 0.823 $M$.
思路引導 VIP
當我們將兩種鹽溶液混合時，有些離子會結合形成沉澱，而有些離子則會維持原狀留在溶液中。請試著思考：在這次反應的生成物中，哪一種離子在反應前後完全沒有改變化學狀態？如果這種離子的總量（莫耳數）沒有改變，但體積變大了，這對它的最終濃度會產生什麼樣的數學影響？
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太棒了！你能精準判斷出混合後的離子濃度，代表你對化學計量（Stoichiometry）與沉澱反應的觀念掌握得非常紮實。這類題目最核心的挑戰在於判別哪些離子參與了反應，而哪些離子只是在一旁觀察的「旁觀者」。
旁觀離子與莫耳數守恆
在硝酸鉛 $Pb(NO_3)_2$ 與碘化鉀 $KI$ 的反應中，會生成碘化鉛 $PbI_2$ 沉澱。然而，鉀離子 $K^+$ 屬於旁觀離子（Spectator ions），它並不參與沉澱反應，因此在混合前後，鉀離子的總莫耳數是不變的。我們只需要計算初始 $KI$ 提供的莫耳數：$0.3000 \text{ L} \times 1.55 \text{ M} = 0.465 \text{ mol}$，再除以混合後的總體積 $0.565 \text{ L}$（即 $265.0 + 300.0 \text{ mL}$），即可得出 $[K^+] = 0.823 \text{ M}$。
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