資源簡(jiǎn)介

(共42張PPT)
選擇題專攻
6.沉淀溶解平衡曲線的分析應(yīng)用
核心精講
01
1.有關(guān)Ksp曲線圖的分析
如：
(1)a→c，曲線上變化，增大 。
(2)b→c，加入1×10－5 mol·L－1
Na2SO4溶液(加水不行)。
(3)d→c，加入BaCl2固體(忽略溶液
的體積變化)。
(4)c→a，曲線上變化，增大c(Ba2＋)。
(5)曲線上方的點(diǎn)表示有沉淀生成；曲線下方的點(diǎn)表示不飽和溶液。
(6)不同曲線(T1、T2)之間變化僅能通過(guò)改變溫度實(shí)現(xiàn)。
2.有關(guān)沉淀溶解平衡對(duì)數(shù)直線圖的分析
如：
(2)縱坐標(biāo)數(shù)值越大，c(M)越小。
(3)直線上方的點(diǎn)為不飽和溶液。
(4)直線上的點(diǎn)為飽和溶液。
(5)直線下方的點(diǎn)表示有沉淀生成。
(6)直線上任意點(diǎn)，坐標(biāo)數(shù)值越大，其對(duì)應(yīng)的離子濃度越小。
應(yīng)用示例
常溫下，用AgNO3溶液分別滴定濃度均為0.01 mol·L－1的NaCl、K2C2O4溶液，所得的沉淀溶解平衡圖像如圖所示(不考慮 水解)。
回答下列問題：
(1)Ksp(Ag2C2O4)＝_________，其數(shù)量級(jí)為________。
10－10.46
10－11
Ksp(Ag2C2O4)＝c2(Ag＋)·c( )＝(10－4)2×10－2.46＝10－10.46，其數(shù)
量級(jí)為10－11。
(2)n點(diǎn)是AgCl的________(填“過(guò)飽和”或“不飽和”，下同)，是Ag2C2O4的_________溶液。
過(guò)飽和
不飽和
由圖可知，n點(diǎn)Q(AgCl)＞Ksp(AgCl)，所以n點(diǎn)是AgCl的過(guò)飽和溶液，Q(Ag2C2O4)＜Ksp(Ag2C2O4)，所以n點(diǎn)是Ag2C2O4的不飽和溶液。
真題演練
02
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1.(2023·全國(guó)甲卷，13)下圖為Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中達(dá)沉淀溶解平衡時(shí)的pM－pH關(guān)系圖(pM＝－lg[c(M)/(mol·L－1)]；c(M)≤10－5 mol·L－1可認(rèn)為M離子沉淀完全)。下列敘述正確的是
A.由a點(diǎn)可求得Ksp[Fe(OH)3]＝10－8.5
B.pH＝4時(shí)Al(OH)3的溶解度為
C.濃度均為0.01 mol·L－1的Al3＋和Fe3＋可通過(guò)分
　步沉淀進(jìn)行分離
D.Al3＋、Cu2＋混合溶液中c(Cu2＋)＝0.2 mol·L－1時(shí)二者不會(huì)同時(shí)沉淀
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由a點(diǎn)(2,2.5)可知，此時(shí)pH＝2，pOH＝12，
則Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝10－2.5×
(10－12)3＝10－38.5，故A錯(cuò)誤；
pH＝4時(shí)Al3＋對(duì)應(yīng)的pM＝3，即c(Al3＋)＝
10－3 mol·L－1，故B錯(cuò)誤；
當(dāng)鐵離子完全沉淀時(shí)，鋁離子尚未開始沉淀，可通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH的方法分步沉淀Fe3＋和Al3＋，故C正確；
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Cu2＋剛要開始沉淀，此時(shí)c(Cu2＋)＝0.1 mol·
L－1，若c(Cu2＋)＝0.2 mol·L－1，則對(duì)應(yīng)的pM<1，由圖像知，此時(shí)c(Al3＋)>10－5 mol·
L－1，則Al3＋、Cu2＋會(huì)同時(shí)沉淀，故D錯(cuò)誤。
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2.(2023·全國(guó)乙卷，13)一定溫度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。
下列說(shuō)法正確的是
A.a點(diǎn)條件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成
　AgCl沉淀
B.b點(diǎn)時(shí)，c(Cl－)＝　　　 ，Ksp(AgCl)＝
　Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4＋2Cl－ 2AgCl＋ 的平衡常數(shù)K＝107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均為0.1 mol·L－1的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先
　產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀
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a點(diǎn)在兩曲線右上方，對(duì)應(yīng)的c(Ag＋)·
c(Cl－)錯(cuò)誤；
b點(diǎn)時(shí)，c(Cl－)＝　　　 ，且c(Ag＋)
相等，但兩沉淀的溶度積表達(dá)式不同，Ksp(AgCl)≠Ksp(Ag2CrO4)，B錯(cuò)誤；
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向NaCl、Na2CrO4均為0.1 mol·L－1的混合
溶液中滴加AgNO3，開始沉淀時(shí)所需要的c(Ag＋)分別為10－8.8 mol·L－1和10－5.35 mol·L－1，說(shuō)明此時(shí)沉淀Cl－需要的銀離子濃度更低，先產(chǎn)生AgCl沉淀，D錯(cuò)誤。
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3.(2023·新課標(biāo)卷，13)向AgCl飽和溶液(有足量AgCl固體)中滴加氨水，發(fā)生反應(yīng)Ag＋＋NH3 [Ag(NH3)]＋和[Ag(NH3)]＋＋NH3 [Ag(NH3)2]＋，lg[c(M)/(mol·L－1)]與lg[c(NH3)/(mol·L－1)]的關(guān)系如下圖所示(其中M代表Ag＋、Cl－、[Ag(NH3)]＋或[Ag(NH3)2]＋)。
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下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.曲線Ⅰ可視為AgCl溶解度隨NH3濃度變化
　曲線
B.AgCl的溶度積常數(shù)Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝
　10－9.75
C.反應(yīng)[Ag(NH3)]＋＋NH3 [Ag(NH3)2]＋的
　平衡常數(shù)K的值為103.81
D.c(NH3)＝0.01 mol·L－1時(shí)，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)>c([Ag(NH3)]＋)>c(Ag＋)
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AgCl飽和溶液中存在AgCl(s) Ag＋(aq)
＋Cl－(aq)，當(dāng)?shù)稳氲陌彼浅Ｉ贂r(shí)，可
以認(rèn)為Ag＋濃度和Cl－濃度相等，隨著氨
水的滴入，Ag＋濃度減小，AgCl的沉淀
溶解平衡正向移動(dòng)，Cl－濃度增大，AgCl
的溶解度也增大，故曲線Ⅲ表示Ag＋，曲
線Ⅳ表示Cl－，曲線Ⅳ也可視為AgCl的溶解度隨NH3濃度的變化曲線，A錯(cuò)誤；
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AgCl的溶度積常數(shù)Ksp僅與溫度有關(guān)，由
圖可知，當(dāng)c(NH3)＝10－1 mol·L－1時(shí)，
c(Cl－)＝10－2.35 mol·L－1，c(Ag＋)＝
10－7.40 mol·L－1，Ksp(AgCl)＝c(Cl－)·
c(Ag＋)＝10－2.35×10－7.40＝10－9.75，B正確；
隨著氨水的滴入，Ag＋先轉(zhuǎn)化為[Ag(NH3)]＋，
[Ag(NH3)]＋再轉(zhuǎn)化為[Ag(NH3)2]＋，所以開始時(shí)，[Ag(NH3)2]＋濃度比[Ag(NH3)]＋濃度小，
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結(jié)合上述分析及圖知，當(dāng)c(NH3)＝0.01 mol·
L－1時(shí)，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)>c([Ag(NH3)]＋)>c(Ag＋)，D正確。
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4.(2023·北京，14)利用平衡移動(dòng)原理，分析一定溫度下Mg2＋在不同pH的Na2CO3體系中的可能產(chǎn)物。
已知：i.圖1中曲線表示Na2CO3體系中各含碳粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系。
ii.圖2中曲線Ⅰ的離子濃度關(guān)系符合c(Mg2＋)·c2(OH－)＝Ksp[Mg(OH)2]；曲線Ⅱ的離子濃度關(guān)系符合c(Mg2＋)·c( )＝Ksp(MgCO3)[注：起始c(Na2CO3)
＝0.1 mol·L－1，不同pH下c( )由圖1得到]。
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從圖1可以看出pH＝10.25時(shí)，碳酸氫根離子與碳
酸根離子濃度相同，A項(xiàng)正確；
從圖2可以看出初始狀態(tài)pH＝11、lg[c(Mg2＋)]＝
－6時(shí)，該點(diǎn)位于曲線Ⅰ和曲線Ⅱ的下方，不會(huì)
產(chǎn)生碳酸鎂沉淀或氫氧化鎂沉淀，B項(xiàng)正確；
從圖2可以看出初始狀態(tài)pH＝9、lg[c(Mg2＋)]＝
－2時(shí)，該點(diǎn)位于曲線Ⅱ的上方，會(huì)生成碳酸鎂
沉淀，根據(jù)元素質(zhì)量守恒，溶液中c(H2CO3)＋
<0.1 mol·L－1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
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pH＝8時(shí)，溶液中主要含碳微粒是 ，pH＝8，lg[c(Mg2＋)]＝－1時(shí)，該點(diǎn)位于曲線Ⅱ的上方，會(huì)生成碳酸鎂沉淀，因此反應(yīng)的離子方程式為Mg2＋＋2 ===MgCO3↓＋H2O＋CO2↑，D項(xiàng)正確。
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5.(2023·遼寧，15)某廢水處理過(guò)程中始終保持H2S飽和，即c(H2S)＝0.1 mol·
L－1，通過(guò)調(diào)節(jié)pH使Ni2＋和Cd2＋形成硫化物而分離，體系中pH與－lg c關(guān)系如圖所示，c為HS－、S2－、Ni2＋和Cd2＋的濃度，單位為mol·L－1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS)，下列說(shuō)法正確的是
A.Ksp(CdS)＝10－18.4
B.③為pH與－lg c(HS－)的關(guān)系曲線
C.Ka1(H2S)＝10－8.1
D.Ka2(H2S)＝10－14.7
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分析可知，曲線①代表Cd2＋、③代表S2－，由圖示曲線①③交點(diǎn)可知，此時(shí)c(Cd2＋)＝c(S2－)＝10－13 mol·L－1，則有Ksp(CdS)＝c(Cd2＋)·c(S2－)
＝10－13×10－13＝10－26，A、B錯(cuò)誤；
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含HgI2的溶液中各反應(yīng)達(dá)到平衡后，增大c(I－)，平衡HgI2(aq)
HgI＋＋I(xiàn)－、HgI2(aq) Hg2＋＋2I－逆向移動(dòng)，c(HgI＋)、c(Hg2＋)減小，且開始時(shí)c(HgI＋)3
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HgI2(s) HgI2(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K0＝
c[HgI2(aq)]，溫度不變平衡常數(shù)不變，故
隨c(I－)增大，c[HgI2(aq)]始終保持不變，
B錯(cuò)誤；
需要外加I－調(diào)節(jié)，則I元素與Hg元素的物質(zhì)的量之比無(wú)法確定，D正確。
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考向預(yù)測(cè)
03
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1.T ℃時(shí)，CdCO3和Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。已知pCd2＋為Cd2＋濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，pN為陰離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)。下列說(shuō)法正確的是
A.曲線Ⅰ是CdCO3的沉淀溶解平衡曲線
B.加熱可使溶液由X點(diǎn)變到Z點(diǎn)
C.Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Cd(OH)2溶液是過(guò)飽和溶液
D.T ℃，在CdCO3(s)＋2OH－(aq) Cd(OH)2(s)＋
　　　 (aq)平衡體系中，平衡常數(shù)K＝102
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Cd(OH)2的沉淀溶解平衡為Cd(OH)2(s) Cd2＋(aq)
＋2OH－(aq)，即Ksp[Cd(OH)2]＝c(Cd2＋)·c2(OH－)，
則pKsp[Cd(OH)2]＝pCd2＋＋2pOH－。
根據(jù)斜率可知，曲線Ⅰ為Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲線，曲線Ⅱ?yàn)镃dCO3的沉淀溶解平衡曲線，A錯(cuò)誤；
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曲線Ⅰ為Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲線，加熱，
Cd(OH)2的溶解度會(huì)增大，溶液中的Cd2＋和OH－
濃度均增大，陰、陽(yáng)離子的負(fù)對(duì)數(shù)均發(fā)生改變，
B錯(cuò)誤；
Y點(diǎn)在Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲線的上方，pCd2＋
＝4，即c(Cd2＋)＝10－4 mol·L－1；pOH－＝6，即c(OH－)＝10－6 mol·L－1，則Q＝c(Cd2＋)·c2(OH－)＝10－4×(10－6)2＝10－161
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2.草酸鈣具有優(yōu)異光學(xué)性能，在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示(T1＜T2)。已知T1時(shí)Ksp(CaC2O4)＝6.7×10－4。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.圖中a的數(shù)量級(jí)為10－2
B.升高溫度，m點(diǎn)的飽和溶液的組成由m沿mq線
　向q方向移動(dòng)
C.恒溫條件下，向m點(diǎn)的溶液加入少量Na2C2O4
　固體，溶液組成由m沿曲線向n方向移動(dòng)
D.T1時(shí)，將濃度均為0.03 mol·L－1的草酸鈉和氯化鈣溶液等體積混合，不
　能觀察到沉淀
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Ksp(CaC2O4)＝c(Ca2＋)·c(　　 )＝6.7×10－4，則圖中a的數(shù)量級(jí)為10－2，A正確；
m點(diǎn)c(Ca2＋)＝c( )，升高溫度，則m點(diǎn)的飽和溶液的組成由m沿Om線向遠(yuǎn)離O點(diǎn)方向移動(dòng)，B錯(cuò)誤；
恒溫條件下，向m點(diǎn)的溶液加入少量Na2C2O4固體，c( )濃度增大，溫度未變，Ksp(CaC2O4)不變，則溶液組成由m沿曲線向n方向移動(dòng)，C正確；
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T1時(shí)，將濃度均為0.03 mol·L－1的草酸鈉和氯化鈣溶液等體積混合，c(Ca2＋)＝c( )＝
0.015 mol·L－1，Q＝0.015×0.015＝2.25×10－4
＜Ksp(CaC2O4)，不能觀察到沉淀，D正確。
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3.常溫時(shí)，碳酸鈣和硫酸鈣的沉淀溶解平衡關(guān)系如圖所示，已知p(Ca2＋)＝－lg c(Ca2＋)，p(酸根離子)＝－lg c(酸根離子)。下列說(shuō)法不正確的是
A.曲線Ⅱ?yàn)镃aSO4沉淀溶解平衡曲線
B.加入適量的氯化鈣固體，可使溶液由c點(diǎn)變到a點(diǎn)
C.b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的硫酸鈣溶液不飽和
D.向碳酸鈣飽和溶液中通入CO2氣體，溶液中
　c(Ca2＋)不變
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b點(diǎn)Q向碳酸鈣飽和溶液中通入CO2氣體，發(fā)生反
應(yīng)生成碳酸氫鈣，但c(Ca2＋)不變，D正確。
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4.溶洞水體中的H2CO3與空氣中的CO2保持平衡。現(xiàn)測(cè)得溶洞水體中
lg c(X)(X為H2CO3、 或Ca2＋)與pH的關(guān)系如圖所示，
Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
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本課結(jié)束

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