Q60.
下列何者在水溶液中之體積莫耳濃度最小？
化學 · 丙級 · 化學分析 · Q60
難易度分析
4 / 5
本題需要針對不同化學計量比的化合物分別套用對應的溶解度計算公式，無法單憑溶度積數值直接判斷，且涉及多組複雜的次方根計算與數值比較。
正確答案：④Ag 2S，K sp=4×10 -5 2
④ Ag 2S，K sp=4×10 -5 2:Ag₂S（硫化銀）為 2:1 型電解質，Ksp = 4×10⁻⁵² 為四者中最小，經溶解度公式 s = (Ksp/4)^(1/3) ≈ 2.15×10⁻¹⁸ M，確實為體積莫耳濃度最小者。其極低溶解度源於 Ag⁺ 與 S²⁻ 間極強的結合力。
錯誤選項解析
- ① CoS，Ks p=5×10 - 2 2:CoS（硫化鈷）為 1:1 型電解質，溶解度 s = √Ksp ≈ 2.24×10⁻¹¹ M，雖溶解度極低，但仍大於 Ag₂S。此選項錯誤在於未考慮不同化學計量比對溶解度計算的影響。
- ② Fe(OH) 3，Ks p=1.5×10 -3 6:Fe(OH)₃（氫氧化鐵）為 1:3 型電解質，Ksp 雖極小（1.5×10⁻³⁶），但經溶解度公式 s = (Ksp/27)^(1/4) 計算後約為 2.73×10⁻¹⁰ M，並非最小。此選項易因 Ksp 數值表面極小而產生誤判。
- ③ Cu(OH) 2，Ksp=1.6×10 - 1 9:Cu(OH)₂（氫氧化銅）為 1:2 型電解質，溶解度 s = (Ksp/4)^(1/3) ≈ 3.42×10⁻⁷ M，在四個選項中溶解度最大。此選項明顯不符合「體積莫耳濃度最小」之條件。
Learning Tip
"本題核心考點為溶度積（Ksp）與莫耳溶解度之換算，關鍵在於不同化學計量比（1:1、1:2、1:3、2:1）需使用不同的溶解度計算公式，不可僅憑 Ksp 數值大小直接判斷。常見陷阱為誤認為 Ksp 最小者溶解度必最小，但實際必須代入各自的溶解平衡方程式計算後方能比較。實務上，硫化物類沉澱通常具有極低的溶解度，為定性分析中常用的分離手段。"
學員答題分佈
①CoS，Ks p=5×10 - 2 20%
②Fe(OH) 3，Ks p=1.5×10 -3 60%
③Cu(OH) 2，Ksp=1.6×10 - 1 90%
④Ag 2S，K sp=4×10 -5 20%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！