難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 沉淀平衡曲線分析 1.(2019·全國卷Ⅱ)絢麗多彩的無機顏料的應(yīng)用曾創(chuàng)造了古代繪畫和彩陶的輝煌。硫化鎘(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料,其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是????????????? (　　)A.圖中a和b分別為T1、T2溫度下CdS在水中的溶解度B.圖中各點對應(yīng)的Ksp的關(guān)系為Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)C.向m點的溶液中加入少量Na2S固體,溶液組成由m沿mpn線向p方向移動D.溫度降低時,q點的飽和溶液的組成由q沿qp線向p方向移動【解析】選B。圖中p、q對應(yīng)縱橫坐標數(shù)值相等,即c(Cd2+)=c(S2-),則a和b分別為T1、T2溫度下CdS在水中的溶解度,A正確;圖中m、n、p點對應(yīng)的溫度相同,小于q點對應(yīng)的溫度,對應(yīng)的Ksp的關(guān)系為Ksp(m)=Ksp(n) =Ksp(p)<Ksp(q),B錯誤;向m點的溶液中加入少量Na2S固體,c(S2-)增大,而Ksp不變,c(Cd2+)減小,溶液組成由m沿mpn線向p方向移動,C正確;溫度降低時,CdS在水中的溶解度逐漸減小,飽和溶液降溫后離子濃度減小,但仍為飽和溶液,q點的飽和溶液的組成由q沿qp線向p方向移動,D正確。2.(2020·衡陽模擬)已知室溫下溶度積常數(shù):Ksp[Pb(OH)2]=2×10-15,Ksp[Fe(OH)2]=8×10-15。當(dāng)溶液中金屬離子濃度小于10-5 mol·L-1視為沉淀完全。向20 mL含0.10 mol·L-1 Pb2+和0.10 mol·L-1 Fe2+的混合溶液中滴加0.10a mol·L-1 NaOH溶液,金屬陽離子濃度與滴入NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示,則下列說法正確的是????????????? (　　)A.曲線A表示c(Pb2+)的曲線B.當(dāng)溶液pH=8時,Fe2+開始沉淀,Pb2+沉淀完全C.滴入NaOH溶液體積大于30 mL時,溶液中c(Fe2+)=4c(Pb2+)D.室溫下,滴加NaOH溶液過程中,比值不斷增大【解析】選C。Pb(OH)2的Ksp小于Fe(OH)2的Ksp,則等pH時,Fe2+濃度較大,則曲線A表示c(Fe2+)的曲線,故A錯誤; 當(dāng)溶液pH=8時,c(OH-)=10-6 mol·L-1,此時c(Pb2+)===2×10-3>10-5,Pb2+未沉淀完全,故B錯誤; 滴入NaOH溶液體積大于30 mL時,曲線發(fā)生變化,溶液中c(Fe2+)∶c(Pb2+)==4∶1,故C正確; =,為定值,不發(fā)生變化,故D錯誤。【歸納提升】解沉淀溶解平衡圖象題三步驟第一步:明確圖象中縱、橫坐標的含義縱、橫坐標通常是難溶物溶解后電離出的離子濃度。第二步:理解圖象中線上點、線外點的含義(1)以氯化銀為例,在該沉淀溶解平衡圖象上,曲線上任意一點都達到了沉淀溶解平衡狀態(tài),此時Qc=Ksp。在溫度不變時,無論改變哪種離子的濃度,另一種離子的濃度只能在曲線上變化,不會出現(xiàn)在曲線以外。(2)曲線上方區(qū)域的點均為過飽和溶液,此時Qc>Ksp。(3)曲線下方區(qū)域的點均為不飽和溶液,此時Qc<Ksp。第三步:抓住Ksp的特點,結(jié)合選項分析判斷(1)溶液在蒸發(fā)時,離子濃度的變化分兩種情況:①原溶液不飽和時,離子濃度都增大;②原溶液飽和時,離子濃度都不變。(2)溶度積常數(shù)只是溫度的函數(shù),與溶液中溶質(zhì)的離子濃度無關(guān),在同一曲線上的點,溶度積常數(shù)相同。有關(guān)溶度積的計算 3.(2019·衡水模擬)已知常溫下Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5×10-13,下列有關(guān)說法錯誤的是????????????? (　　)A.在飽和AgCl、AgBr的混合溶液中:=360B.向AgCl懸濁液中滴加濃NaBr溶液會產(chǎn)生淡黃色沉淀C.AgCl在水中溶解度及Ksp均比在NaCl溶液中的大D.欲用1 L NaCl溶液將0.01 mol AgBr轉(zhuǎn)化為AgCl,則c(NaCl)≥3.61 mol·L-1【解析】選C。已知常溫下Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5×10-13,在飽和AgCl,AgBr的混合溶液中:==360,A正確;已知Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),溶度積大的沉淀容易轉(zhuǎn)化為溶度積小的沉淀,所以向AgCl懸濁液中滴加NaBr溶液會產(chǎn)生淡黃色AgBr沉淀,B正確;AgCl在水中的Ksp與在NaCl溶液中的相同,C錯誤;用1 L NaCl溶液將0.01 mol AgBr轉(zhuǎn)化為AgCl,則溶液中Br-濃度變?yōu)?/span>0.01mol·L-1,則c(Ag+)===5×10-11 mol·L-1,則c(Cl-)==3.6 mol·L-1,AgBr轉(zhuǎn)化過程中消耗了0.01 mol·L-1的NaCl,所以c(NaCl)≥3.61 mol·L-1,D正確。4.毒重石的主要成分為BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)),實驗室利用毒重石制備BaCl2·2H2O的流程如下: 已知: Ca2+Mg2+Fe3+開始沉淀時的pH11.99.11.9完全沉淀時的pH13.911.13.2加入NH3· H2O調(diào)節(jié)pH=8可除去____________(填離子符號),濾渣Ⅱ中含______(填化學(xué)式)。加入H2C2O4時應(yīng)避免過量,原因是______________。 (已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9。)【解析】根據(jù)流程圖和表中數(shù)據(jù)可知,加入NH3·H2O調(diào)pH為8,只有Fe3+完全沉淀,故可除去Fe3+;加入NaOH調(diào)pH=12.5,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,所以濾渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2;根據(jù)Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7可知,H2C2O4過量時Ba2+轉(zhuǎn)化為BaC2O4沉淀,BaCl2·2H2O產(chǎn)品的產(chǎn)量會減少。答案:Fe3+　Mg(OH)2、Ca(OH)2　H2C2O4過量會導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀,產(chǎn)品的產(chǎn)量減少5.(2016·全國卷Ⅰ節(jié)選)在化學(xué)分析中采用K2CrO4為指示劑,以AgNO3標準溶液滴定溶液中的Cl-,利用Ag+與Cr生成磚紅色沉淀,指示到達滴定終點。當(dāng)溶液中Cl-恰好完全沉淀(濃度等于1.0×10-5 mol·L-1)時,溶液中c(Ag+)為____________mol·L-1,此時溶液中c(Cr)等于____________mol·L-1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×10-12和2.0×10-10)  【解析】結(jié)合Ksp(AgCl)和溶液中c(Cl-)=1.0×10-5 mol·L-1,可求出溶液中c(Ag+)==2.0×10-5 mol·L-1。結(jié)合溶液中c(Ag+)=2.0×10-5 mol·L-1和Ksp(Ag2CrO4)可求出溶液中c(Cr)==5.0×10-3 mol·L-1。答案:2.0×10-5　5.0×10-3【歸納提升】沉淀開始和沉淀完全時溶液pH的計算方法[以Cu(OH)2為例]。室溫下,向2 mol·L-1 CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH至多少時開始沉淀?調(diào)節(jié)溶液pH至多少時Cu2+沉淀完全?(已知:室溫下Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20,離子濃度小于10-5 mol·L-1時視為Cu2+沉淀完全)①沉淀開始時pH的求算。Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×c2(OH-)=2.0×10-20,c(OH-)==10-10(mol·L-1),c(H+)===10-4(mol·L-1),pH=-lgc(H+)=-lg10-4=4。②沉淀完全時pH的求算。Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=10-5·c2(OH-)=2.0×10-20,c(OH-)==×10-8≈4.47×10-8(mol·L-1),c(H+)==≈2.24×10-7(mol·L-1),pH=-lgc(H+)=-lg(2.24×10-7)=7-lg2.24≈6.6。    

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