新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)精品學(xué)案第9章第58講　沉淀溶解平衡圖像的分析（含解析）-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

(一)?？汲恋砣芙馄胶鈭D像的類型
1．沉淀溶解平衡移動中離子濃度關(guān)系曲線
以BaSO4在不同條件下沉淀溶解平衡為例
2.沉淀溶解平衡移動中離子濃度對數(shù)關(guān)系曲線
3.沉淀滴定曲線
沉淀滴定曲線是沉淀滴定過程中構(gòu)成難溶電解質(zhì)的離子濃度與滴定劑加入量之間的關(guān)系曲線，用0.100 ml·L－1 AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.050 0 ml·L－1含Cl－溶液的滴定曲線如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：
(1)根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計算可知Ksp(AgCl)的數(shù)量級為________。
(2)滴定終點c點為飽和AgCl溶液，c(Ag＋)______(填“＞”“＜”或“＝”)c(Cl－)。
(3)相同實驗條件下，若改為0.040 0 ml·L－1 Cl－，反應(yīng)終點c向______方向移動。
(4)相同實驗條件下，若改為0.050 0 ml·L－1Br－，反應(yīng)終點c向____方向移動。
答案 (1)10－10 (2)＝ (3)a (4)b
解析 (1)由題圖可知，當(dāng)AgNO3溶液的體積為50.0 mL時，溶液中的c(Cl－)略小于10－8 ml·L－1，此時混合溶液中c(Ag＋)＝eq \f(0.100 ml·L－1×50.0 mL－0.050 0 ml·L－1×50.0 mL,100 mL)＝2.5× 10－2 ml·L－1，故Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)≈2.5×10－2×10－8＝2.5×10－10。
(3)根據(jù)Ag＋＋Cl－===AgCl↓可知，達到滴定終點時，消耗AgNO3溶液的體積為eq \f(0.040 0 ml·L－1×50.0 mL,0.100 ml·L－1)＝20.0 mL，反應(yīng)終點c向a方向移動。
(4)相同實驗條件下，沉淀相同量的Cl－和Br－消耗的AgNO3的量相同，由于Ksp(AgBr)c(I－)>c(Ag＋)
答案 C
解析根據(jù)三種沉淀的溶度積常數(shù)，三種離子沉淀的先后順序為I－、Br－、Cl－，根據(jù)滴定圖示，當(dāng)?shù)稳?.50 mL硝酸銀溶液時，Cl－恰好沉淀完全，此時共消耗硝酸銀的物質(zhì)的量為4.50×10－3 L×0.100 ml·L－1＝4.5×10－4 ml，所以Cl－、Br－和I－均為1.5×10－4 ml。I－先沉淀，所以a點有黃色沉淀AgI生成，I－的濃度為eq \f(1.5×10－4 ml,15.00×10－3 L)＝0.010 ml·L－1，故A、B錯誤；當(dāng)Br－沉淀完全時(Br－濃度為1.0×10－5 ml·L－1)，溶液中的c(Ag＋)＝eq \f(Ksp?AgBr?,c?Br－?)＝eq \f(5.4×10－13,1.0×10－5) ml·L－1＝5.4×10－8 ml·L－1，則此時溶液中的c(Cl－)＝eq \f(Ksp?AgCl?,c?Ag＋?)＝eq \f(1.8×10－10,5.4×10－8) ml·L－1≈3.3×10－3 ml·L－1，原溶液中的c(Cl－)＝c(I－)＝0.010 ml·L－1，則已經(jīng)有部分Cl－沉淀，故C正確；b點加入了過量的硝酸銀溶液，Ag＋濃度最大，故D錯誤。
4．(2022·山東，14)工業(yè)上以SrSO4(s)為原料生產(chǎn)SrCO3(s)，對其工藝條件進行研究?，F(xiàn)有含SrCO3(s)的0.1 ml·L－1、1.0 ml·L－1 Na2CO3溶液，含SrSO4(s)的0.1 ml·L－1、1.0 ml·L－1 Na2SO4溶液。在一定pH范圍內(nèi)，四種溶液中l(wèi)g [c(Sr2＋)/ml·L－1]隨pH的變化關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A．反應(yīng)SrSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq)SrCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)的平衡常數(shù)K＝eq \f(Ksp?SrSO4?,Ksp?SrCO3?)
B．a(chǎn)＝－6.5
C．曲線④代表含SrCO3(s)的1.0 ml·L－1 Na2CO3溶液的變化曲線
D．對含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始濃度均為1.0 ml·L－1的混合溶液，pH ≥7.7時才發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化
答案 D
解析硫酸是強酸，隨著溶液pH變化，溶液中硫酸根離子濃度幾乎不變，則含硫酸鍶固體的硫酸鈉溶液中鍶離子的濃度幾乎不變，pH相同時，溶液中硫酸根離子濃度越大，鍶離子濃度越小，所以曲線①代表含硫酸鍶固體的0.1 ml·L－1硫酸鈉溶液的變化曲線，曲線②代表含硫酸鍶固體的1.0 ml·L－1硫酸鈉溶液的變化曲線；碳酸是弱酸，溶液pH越小，溶液中碳酸根離子濃度越小，鍶離子濃度越大，pH相同時，1.0 ml·L－1碳酸鈉溶液中碳酸根離子濃度大于0.1 ml·L－1碳酸鈉溶液，則曲線③表示含碳酸鍶固體的0.1 ml·L－1碳酸鈉溶液的變化曲線，曲線④表示含碳酸鍶固體的1.0 ml·L－1碳酸鈉溶液的變化曲線，故C正確；反應(yīng)SrSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq)SrCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)的平衡常數(shù)K＝eq \f(c?SO\\al(2－,4)?,c?CO\\al(2－,3)?)＝eq \f(c?SO\\al(2－,4)?·c?Sr2＋?,c?CO\\al(2－,3)?·c?Sr2＋?)＝eq \f(Ksp?SrSO4?,Ksp?SrCO3?)，故A正確；曲線①代表含硫酸鍶固體的0.1 ml·L－1硫酸鈉溶液的變化曲線，則硫酸鍶的溶度積Ksp(SrSO4)＝10－5.5×0.1＝10－6.5，溫度不變，溶度積不變，則在曲線②中溶液pH為7.7時，鍶離子的濃度為eq \f(10－6.5,1.0) ml·L－1＝10－6.5 ml·L－1，則a為－6.5，故B正確；對含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始濃度均為1.0 ml·L－1的混合溶液中鍶離子濃度為10－6.5 ml·L－1，根據(jù)圖示，pH≥6.9時鍶離子濃度降低，所以pH≥6.9時發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化，故D錯誤。
課時精練
1．常溫下，Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列判斷錯誤的是( )
A．a(chǎn)點是CaSO4的飽和溶液而b點不是
B．蒸發(fā)水可使溶液由b點變化到a點
C．常溫下，CaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)CaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq)的K＝3.1×10－4
D．除去鍋爐中的CaSO4時，可用Na2CO3溶液將其轉(zhuǎn)化為CaCO3
答案 B
解析 a點位于沉淀溶解平衡曲線上，所以為飽和溶液，b點位于曲線下方，為不飽和溶液，故A正確；b點和a點溶液中硫酸根離子濃度相同，蒸發(fā)水硫酸根離子和鈣離子濃度均會增大，無法變化到a點，故B錯誤；對于反應(yīng)CaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)CaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq)平衡常數(shù)K＝eq \f(c?CO\\al(2－,3)?,c?SO\\al(2－,4)?)＝eq \f(c?CO\\al(2－,3)?·c?Ca2＋?,c?SO\\al(2－,4)?·c?Ca2＋?)＝eq \f(Ksp?CaCO3?,Ksp?CaSO4?)＝eq \f(2.8×10－9,9×10－6)≈3.1×10－4，故C正確；常溫下Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3)，二者為同類型沉淀，硫酸鈣的溶解度大于碳酸鈣的溶解度，所以Na2CO3溶液可將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，故D正確。
2．常溫下，取一定量的PbI2固體配成飽和溶液，t時刻改變某一條件，離子濃度變化如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是( )
A．常溫下，PbI2的Ksp為2×10－6
B．溫度不變，向PbI2飽和溶液中加入少量硝酸鉛濃溶液，平衡向左移動，Pb2＋的濃度減小
C．溫度不變，t時刻改變的條件可能是向溶液中加入了KI固體，PbI2的Ksp增大
D．常溫下，Ksp(PbS)＝8×10－28，向PbI2的懸濁液中加入Na2S溶液，反應(yīng)PbI2(s)＋S2－(aq)PbS(s)＋2I－(aq)的平衡常數(shù)為5×1018
答案 D
解析根據(jù)圖像知，常溫下平衡時溶液中c(Pb2＋)、c(I－)分別是1×10－3ml·L－1、2×10－3ml·L－1，因此Ksp(PbI2)＝c(Pb2＋)·c2(I－)＝4×10－9，A錯誤；PbI2飽和溶液中存在平衡：PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，溫度不變，向PbI2飽和溶液中加入少量硝酸鉛濃溶液，Pb2＋濃度增大，平衡逆向移動，最終平衡時Pb2＋濃度仍然比原平衡時大，B錯誤；根據(jù)圖像知，t時刻改變的條件是增大I－的濃度，溫度不變，PbI2的Ksp不變，C錯誤；反應(yīng)PbI2(s)＋S2－(aq) PbS(s)＋2I－(aq)的平衡常數(shù)K＝eq \f(c2?I－?,c?S2－?)＝eq \f(Ksp?PbI2?,Ksp?PbS?)＝5×1018，D正確。
3．T ℃時，向5 mL a ml·L－1 BaCl2溶液中逐滴加入0.1 ml·L－1 Na2CO3溶液，滴加過程中溶液的－lg c(Ba2＋)與Na2CO3溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是[已知：lg 5＝0.7，Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10]( )
A．A、B兩點溶液中c(Ba2＋)之比為2 000∶3
B．a(chǎn)＝10－4.3
C．T ℃時，C點對應(yīng)的含BaCO3的分散系很穩(wěn)定
D．若用同濃度的Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液，則圖像在A點后的變化曲線如虛線部分
答案 A
解析由圖可知，當(dāng)未加入碳酸鈉溶液時，V＝0、－lg c(Ba2＋)＝1，則a＝0.1，A點氯化鋇溶液與碳酸鈉溶液恰好完全反應(yīng)，溶液中c(Ba2＋)＝c(COeq \\al(2－,3))＝10－4.3 ml·L－1，則碳酸鋇的溶度積Ksp(BaCO3)＝c(Ba2＋)·c(COeq \\al(2－,3))＝10－4.3×10－4.3＝10－8.6。B點碳酸鈉溶液過量，溶液中c(COeq \\al(2－,3))＝eq \f(?10－5?×10－3 L×0.1 ml·L－1,15×10－3 L)＝eq \f(1,30) ml·L－1，由溶度積可知溶液中c(Ba2＋)＝eq \f(Ksp?BaCO3?,c?CO\\al(2－,3)?)＝eq \f(10－8.6,\f(1,30)) ml·L－1＝3×10－7.6 ml·L－1，則A、B兩點溶液中c(Ba2＋)之比為eq \f(10－4.3,3×10－7.6)，由lg 5＝0.7可知，103.3＝2 000，則eq \f(10－4.3,3×10－7.6)＝eq \f(2 000,3)，故A項正確，B項錯誤；由圖可知，T ℃時，C點溶液中離子積Q大于溶度積Ksp，能析出沉淀，分散系是不穩(wěn)定的懸濁液，故C項錯誤；碳酸鋇的溶度積Ksp(BaCO3)＝1.0×10－8.6＞Ksp(BaSO4)＝10－10，則圖中橫坐標(biāo)為5～10的曲線應(yīng)該在實線的上面，故D項錯誤。
4．一定溫度下，將足量的BaSO4固體溶于50 mL水中，充分?jǐn)嚢瑁尤隢a2CO3固體，隨著c(COeq \\al(2－,3))增大，溶液中c(Ba2＋)的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是( )
A．該溫度下，Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)
B．加入Na2CO3固體，立即有BaCO3固體生成
C．BaCO3的Ksp＝2.5×10－9
D．曲線BC段內(nèi)，eq \f(c?CO\\al(2－,3)?,c?SO\\al(2－,4)?)＝25
答案 B
解析當(dāng)c(COeq \\al(2－,3))＝0時，c(SOeq \\al(2－,4))＝c(Ba2＋)＝1.0×10－5 ml·L－1，故BaSO4的溶度積Ksp(BaSO4)＝1.0×10－5×1.0×10－5＝1.0×10－10。由題圖可知當(dāng)c(COeq \\al(2－,3))＞2.5×10－4 ml·L－1時，開始有BaCO3生成，BaCO3的溶度積Ksp(BaCO3)＝2.5×10－4×1.0×10－5＝2.5×10－9，A、C項正確，B項錯誤；曲線BC段內(nèi)，BaSO4(s)和BaCO3(s)在溶液中都達到了沉淀溶解平衡狀態(tài)，故eq \f(c?CO\\al(2－,3)?,c?SO\\al(2－,4)?)＝eq \f(c?CO\\al(2－,3)?·c?Ba2＋?,c?SO\\al(2－,4)?·c?Ba2＋?)＝eq \f(Ksp?BaCO3?,Ksp?BaSO4?)＝eq \f(2.5×10－9,1.0×10－10)＝25，D項正確。
5．常溫下，F(xiàn)e(OH)3和Cu(OH)2沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是( )
A．Ksp[Fe(OH)3]＞Ksp[Cu(OH)2]
B．a(chǎn)、b、c、d四點的Kw不同
C．在Fe(OH)3飽和溶液中加入適量硝酸鉀晶體可使a點變到b點
D．d點時的Cu(OH)2溶液為不飽和溶液
答案 D
解析根據(jù)圖示，b點c(Fe3＋)與c點c(Cu2＋)相等，而b點c(OH－)＝10－12.7 ml·L－1，c點c(OH－)＝10－9.6 ml·L－1，根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)，顯然Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2]，A項錯誤；a、b、c、d四點的溫度相同，Kw相同，B項錯誤；在Fe(OH)3飽和溶液中加入適量硝酸鉀晶體，對Fe(OH)3的沉淀溶解平衡沒有影響，C項錯誤；d點位于Cu(OH)2沉淀溶解平衡曲線左方，為不飽和溶液，D項正確。
6．(2022·山東名校聯(lián)盟聯(lián)考)要使工業(yè)廢水中的Pb2＋沉淀，可用硫酸鹽、碳酸鹽等作沉淀劑。已知某溫度時，Ksp(PbSO4)＝1.6×10－8，Ksp(PbCO3)＝7.4×10－21，p(Pb)＝－lg c(Pb2＋)，p(B)＝－lg c(SOeq \\al(2－,4))或－lg c(COeq \\al(2－,3))。為研究沉淀效果，在物質(zhì)的量濃度相同的Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中滴加PbCl2溶液產(chǎn)生兩種沉淀(溫度升高，PbSO4、PbCO3的Ksp均增大)，上述反應(yīng)過程溶液中離子濃度的負(fù)對數(shù)關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A．常溫下PbSO4的溶解度大于PbCO3的溶解度
B．向d點對應(yīng)的溶液中加入對應(yīng)陰離子的鈉鹽，溶液組成由d點向b點方向移動
C．e約為4且對應(yīng)的陰離子是SOeq \\al(2－,4)
D．對于曲線Ⅰ，對b點的溶液加熱(忽略水分蒸發(fā))，溶液組成由b點向c點移動
答案 D
解析 PbSO4、PbCO3屬于同種類型沉淀，根據(jù)題中條件，Ksp(PbSO4)＝1.6×10－8>Ksp(PbCO3)＝7.4×10－21，故相同條件下，PbSO4溶解度大于PbCO3，A正確；Ksp(PbSO4)>Ksp(PbCO3)，相同條件下，PbSO4對應(yīng)溶液中離子濃度大，故曲線Ⅰ代表PbCO3，曲線Ⅱ代表PbSO4，d點存在沉淀溶解平衡：PbCO3(s)Pb2＋(aq)＋COeq \\al(2－,3)(aq)，加入Na2CO3，c(COeq \\al(2－,3))增大，平衡逆向移動，c(Pb2＋)減小，d點向b點方向移動，B正確；曲線Ⅱ代表PbSO4，a點c(Pb2＋)＝c(SOeq \\al(2－,4))，Ksp(PbSO4)＝c(Pb2＋)·c(SOeq \\al(2－,4))＝1.6×10－8，所以e點c(Pb2＋)＝c(SOeq \\al(2－,4))≈1.26× 10－4 ml·L－1，p(SOeq \\al(2－,4))＝－lg(1.26×10－4)≈4，C正確；對于曲線Ⅰ，加熱b點對應(yīng)溶液，Ksp(PbCO3)增大，Pb2＋、COeq \\al(2－,3)濃度均增大，b點向a點方向移動，D錯誤。
7．(2022·河南新鄉(xiāng)模擬)已知：AgA、Ag2B都是難溶鹽。室溫下，向體積均為10 mL、濃度均為0.1 ml·L－1的NaA溶液、Na2B溶液中分別滴加0.1 ml·L－1的AgNO3溶液，溶液中pX與AgNO3溶液體積的關(guān)系如圖所示[已知：pX＝－lg c(A—)或－lg c(B2—)]。下列推斷錯誤的是( )
A．室溫下，Ksp(Ag2B)＝4×10－3a
B．對應(yīng)溶液中c(Ag＋)：e>f
C．室溫下，溶解度：S(AgA)

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