下列對水的溶解度,何者排序正確?①codeine ②codeine sulfate ③codeine phosphate
詳細解析
本題觀念
水中溶解度的比較,必須先確認三種物質是在相同重量與相同溶媒條件下比較。藥典資料顯示,1 g codeine 約需 120 mL 水才能溶解,1 g codeine sulfate 約需 30 mL,而 1 g codeine phosphate 約需 2.5 mL;在溶質重量固定時,所需水量越少,代表水溶解度越大。因此本題不只是背鹽類名稱,也要把「每 1 g 需要多少水」正確轉成溶解度的相反排序。
選項分析
-
A. 錯誤。此選項把 codeine 的溶解度排在最高,卻與 1 g 需 120 mL 水的資料不符;它是三者中所需水量最多者,水溶解度最低。
-
B. 錯誤。雖然 codeine sulfate 的溶解度高於 codeine,但 codeine phosphate 只需約 2.5 mL 水即可溶解 1 g,優於 sulfate 的約 30 mL,所以 phosphate 不應排在 sulfate 之後。
-
C. 正確。把每克所需水量由小到大排列為 phosphate(2.5 mL)< sulfate(30 mL)< codeine(120 mL);換成溶解度由大到小,就是 ③>②>①。
-
D. 錯誤。三種形式所需水量分別相差甚大,不可能具有相同的水溶解度。若溶解度相同,在相同重量下所需水量也應相近。
答案解析
codeine 是游離鹼,水中溶解度較低;形成 sulfate 或 phosphate 鹽後,分子以帶電形式存在,通常能增加與水的作用,因此鹽類比游離鹼容易溶解。不過兩種鹽的溶解度仍不相同,不能只看到「都是鹽」就視為相等。依資料換算,1 g codeine phosphate 只需 2.5 mL 水,codeine sulfate 需 30 mL,codeine 則需 120 mL。因為固定 1 g 時,所需水量與溶解度呈反向關係,所以正確排序為 codeine phosphate>codeine sulfate>codeine,答案為 C。
核心知識點
- 固定溶質重量時,所需溶媒體積越小,溶解度越高。
- 本題的記憶數值:codeine 約 1 g/120 mL 水、codeine sulfate 約 1 g/30 mL 水、codeine phosphate 約 1 g/2.5 mL 水。
- 游離鹼轉為適當鹽類,常可改善水相中的溶解表現,但不同鹽類仍須分別查核。
- 看到「1 g 溶於幾 mL 水」時,先將 mL 數由小到大排列,再反向寫成溶解度由大到小的順序。