第3課時(shí)難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡圖像分析(拓展課)命題熱點(diǎn)(一)——有關(guān)沉淀溶解平衡Ksp曲線沉淀溶解平衡曲線分析以難溶電解質(zhì)BaSO4為例,一定溫度下,BaSO4在水溶液中存在著如下沉淀溶解平衡:BaSO4(s)?Ba2+(aq)+SO42?(aq);溶解平衡常數(shù):Ksp=c(Ba2+)·c(SO42?),c(Ba2+)~(1)橫、縱坐標(biāo)分別是陰、陽離子(SO42?、Ba(2)由圖中曲線上的任意一點(diǎn)的坐標(biāo)均可計(jì)算Ksp(BaSO4)。(3)由圖可知a、c點(diǎn)是平衡點(diǎn);b點(diǎn),c(Ba2+)·c(SO42?)>Ksp(BaSO4),有沉淀生成;d點(diǎn)無BaSO[例1]常溫下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列判斷正確的是()A.曲線上任意一點(diǎn)的Ksp都不相同B.在CaSO4飽和溶液中加入Na2SO4固體,可使溶液由b點(diǎn)變化到e點(diǎn)C.蒸發(fā)水后,可使溶液由d點(diǎn)變化到b點(diǎn)D.常溫下,CaSO4的Ksp的數(shù)量級(jí)為9×105聽課記錄:[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]1.(2025·湖南長沙高二檢測(cè))常溫下Ag2CO3的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.常溫下,Ksp(Ag2CO3)=8.0×1012B.a點(diǎn)溶液可能是向Ag2CO3飽和溶液中加入適量Na2CO3固體得到的C.加入適量Na2CO3固體可以使溶液由b點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)D.若a點(diǎn)溶液降低溫度,則a點(diǎn)可移動(dòng)到c點(diǎn)2.不同溫度(T1和T2)時(shí),硫酸鋇在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,已知硫酸鋇在水中溶解時(shí)吸收熱量。下列說法正確的是()A.T1>T2B.加入BaCl2固體,可使溶液由a點(diǎn)變到c點(diǎn)C.c點(diǎn)時(shí),在T1、T2兩個(gè)溫度下均有固體析出D.a點(diǎn)和b點(diǎn)的Ksp相等3.某溫度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后,改變?nèi)芤旱膒H,金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據(jù)圖分析,下列判斷錯(cuò)誤的是()A.Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]B.加適量NH4Cl固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)C.c、d兩點(diǎn)代表的溶液中c(H+)與c(OH)乘積相等D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點(diǎn)代表的溶液中達(dá)到飽和命題熱點(diǎn)(二)——沉淀溶解平衡對(duì)數(shù)圖像有關(guān)沉淀溶解平衡對(duì)數(shù)圖像分析圖像說明已知:pM=lgc(M)(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),pCO32?=lgc(C橫坐標(biāo)數(shù)值越大,c(CO3縱坐標(biāo)數(shù)值越大,c(M)越小曲線上方的點(diǎn)為不飽和溶液曲線上的點(diǎn)為飽和溶液曲線下方的點(diǎn)表示有沉淀生成曲線上任意一點(diǎn),坐標(biāo)數(shù)值越大,其對(duì)應(yīng)的離子濃度越小[例2](2024·黑吉遼卷)25℃下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。某實(shí)驗(yàn)小組以K2CrO4為指示劑,用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液分別滴定含Cl水樣、含Br水樣。已知:①Ag2CrO4為磚紅色沉淀;②相同條件下AgCl溶解度大于AgBr;③25℃時(shí),pKa1(H2CrO4)=0.7,pKa2(H2CrO4)=6.5。下列說法錯(cuò)誤的是()A.曲線②為AgCl沉淀溶解平衡曲線B.反應(yīng)Ag2CrO4+H+?2Ag++HCrO4?的平衡常數(shù)KC.滴定Cl時(shí),理論上混合液中指示劑濃度不宜超過102.0mol·L1D.滴定Br達(dá)終點(diǎn)時(shí),溶液中c(Br聽課記錄:[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]1.(2025·朝陽高二檢測(cè))某溫度下,PbCO3飽和溶液和PbI2飽和溶液中的陰、陽離子濃度滿足如圖所示的關(guān)系。下列說法正確的是()A.曲線Ⅰ表示PbCO3的溶解平衡B.該溫度下Ksp(PbI2)∶Ksp(PbCO3)=108C.曲線Ⅱ上的b點(diǎn)可通過改變溫度移動(dòng)至d點(diǎn)D.向PbI2的懸濁液中加入Na2CO3濃溶液,可以將其轉(zhuǎn)化成PbCO32.已知相同溫度下,Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl)。某溫度下,飽和溶液中l(wèi)g[c(Br)]、lg[c(Cl)]與lg[c(Ag+)]的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.曲線A代表AgBr的沉淀溶解曲線B.c(Ag+)=105時(shí)兩溶液中c(Br)>c(Cl)C.加適量AgNO3固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)D.該溫度下AgBr的Ksp(AgBr)值為1.0×1012命題熱點(diǎn)(三)——沉淀滴定曲線沉淀滴定曲線分析以0.100mol·L1AgNO3溶液滴定50.0mL0.0500mol·L1Cl溶液的滴定曲線為例:(1)根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計(jì)算可知Ksp(AgCl)的數(shù)量級(jí)約為1010。(2)滴定終點(diǎn)c點(diǎn)為飽和AgCl溶液,c(Ag+)=c(Cl)。(3)相同實(shí)驗(yàn)條件下,若改為0.0400mol·L1Cl,反應(yīng)終點(diǎn)c向a方向移動(dòng)。(4)相同實(shí)驗(yàn)條件下,若改為0.0500mol·L1Br,反應(yīng)終點(diǎn)c向b方向移動(dòng)。[例3]常溫下,向10mL0.1mol·L1Pb(NO3)2溶液中滴加0.1mol·L1Na2S溶液,混合溶液中l(wèi)gc(Pb2+)與滴加Na2S溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示[已知:常溫下Ksp(FeS)=1017.2]。下列說法錯(cuò)誤的是()A.圖中A、B、C三點(diǎn)的Ksp(PbS)相等B.常溫下,Ksp(PbS)=1×1027.2C.用FeS可除盡廢水中的Pb2+D.PbS對(duì)應(yīng)的D點(diǎn)分散系中,v(沉淀)<v(溶解)聽課記錄:[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]1.常溫下,用0.100mol·L1的AgNO3溶液滴定50.0mL0.0500mol·L1KCl溶液,以K2CrO4為指示劑,測(cè)得溶液中pCl=lgc(Cl)、pAg=lgc(Ag+)隨加入AgNO3溶液的體積變化如圖所示,已知溶液中離子濃度≤1.0×105mol·L1,則沉淀完全,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×1012,Ksp(Ag2SO4)=1.4×105,下列說法錯(cuò)誤的是()A.AgCl的沉淀溶解平衡常數(shù)Ksp的數(shù)量級(jí)為1010B.為防止指示劑失效,溶液應(yīng)維持中性或弱堿性C.滴定中指示劑的有效濃度應(yīng)維持在2.0×102mol·L1D.滴定完后加入1mL0.01mol·L1H2SO4會(huì)產(chǎn)生新的沉淀2.(2025·福州高二期末)已知常溫下:p(S)=lgc(S2),Ksp(ZnS)=1×1024,Ksp(CuS)=1×1036,如圖是向10mLNa2S溶液中逐漸加入0.1mol·L1的ZnSO4溶液時(shí),其中實(shí)線為溶液的p(S)隨著加入ZnSO4溶液的體積變化圖像(忽略離子的水解影響)。下列結(jié)論不正確的是()A.根據(jù)O點(diǎn)可得原Na2S溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L1B.圖中x點(diǎn)的坐標(biāo)為(100,12)C.ZnS(s)+Cu2+(aq)?Zn2+(aq)+CuS(s)的平衡常數(shù)K=1012D.把0.1mol·L1的ZnSO4溶液換成0.1mol·L1CuSO4溶液,則圖像在終點(diǎn)后變?yōu)榍€y課下請(qǐng)完成課時(shí)跟蹤檢測(cè)(二十八)第3課時(shí)難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡圖像分析命題熱點(diǎn)(一)[例1]選BKsp只隨溫度的改變而改變,所以曲線上任意一點(diǎn)的Ksp都相同,故A錯(cuò)誤;在CaSO4飽和溶液中加入Na2SO4固體,溶液中c(SO42?)增大,c(Ca2+)=Ksp(CaSO4)c(SO42?)減小,溶液仍為飽和溶液,可使溶液由b點(diǎn)變化到e點(diǎn),故B正確;蒸發(fā)水后,析出部分晶體,溶液仍為飽和溶液,不可能是溶液由d點(diǎn)變化到b點(diǎn),故C錯(cuò)誤;根據(jù)5×103和4×103判斷,5×103×4×103=2×105,而飽和CaSO4的溶度積曲線在2×105之下,所以乘積更小[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]1.選D298K時(shí),碳酸銀的Ksp(Ag2CO3)=c2(Ag+)·c(CO32?)=(2.0×104)2×2.0×104=8.0×1012,故A正確;碳酸銀飽和溶液中,c(Ag+)=2c(CO32?),a點(diǎn)c(Ag+)=c(CO32?),則需要增加c(CO32?),當(dāng)加入碳酸鈉時(shí),c(CO32?)增大,c(Ag+)減小,可能達(dá)到a點(diǎn),故B正確;b點(diǎn)為不飽和溶液,滴入適量碳酸鈉固體,c(CO32?)增大,先生成Ag2CO3沉淀,即碳酸銀飽和溶液,c(CO32?)增大之后,Ksp(Ag2CO3)不變,則c(Ag+)減小,仍為Ag2CO3的飽和溶液,溶液由b點(diǎn)可以移到d點(diǎn),故C正確;若a點(diǎn)溶液降低溫度,則碳酸銀開始沉淀,則濃度改變量Δc(Ag+2.選D因?yàn)榱蛩徜^在水中溶解時(shí)吸收熱量,則溫度升高硫酸鋇的Ksp增大,T2時(shí)硫酸鋇的Ksp大于T1時(shí)硫酸鋇的Ksp,故T2>T1,A錯(cuò)誤;硫酸鋇溶液中存在沉淀溶解平衡,a點(diǎn)在平衡曲線上,加入BaCl2,c(Ba2+)增大,平衡沿曲線左移,c(SO42?)應(yīng)降低,所以不能使溶液由a點(diǎn)變到c點(diǎn),B錯(cuò)誤;在T1時(shí)c點(diǎn)溶液的Q>Ksp,有沉淀析出,在T2時(shí)c點(diǎn)溶液的Q<Ksp,沒有沉淀析出,C錯(cuò)誤;溫度不變,Ksp不變,在T1曲線上的任意一點(diǎn)Ksp都相等3.選B比較b、c兩點(diǎn),金屬陽離子的濃度相同,對(duì)應(yīng)的pH分別為1.3、4.4,即前者c(OH)小,根據(jù)Ksp的計(jì)算公式可得Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2],A正確;加入NH4Cl,NH4Cl水解,導(dǎo)致溶液的pH降低,由題圖可以看出,c(Fe3+)應(yīng)增大,B錯(cuò)誤;Kw只與溫度有關(guān),與溶液的酸堿性無關(guān),C正確;b、c兩點(diǎn)均在沉淀溶解平衡曲線上,因此溶液均達(dá)到飽和,D正確。命題熱點(diǎn)(二)[例2]選DAgCl、AgBr的陰、陽離子個(gè)數(shù)比相同,則曲線的斜率相同,結(jié)合已知②溶解度:AgCl>AgBr,可確定曲線③表示AgBr,曲線②表示AgCl,則曲線①表示Ag2CrO4。結(jié)合(6.1,6.1)可計(jì)算出Ksp(AgBr)=106.1×106.1=1012.2,由(2.0,7.7)可計(jì)算出Ksp(Ag2CrO4)=(102.0)2×107.7=1011.7,Ksp(AgCl)=102.0×107.7=109.7。由以上分析可知,A正確。該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c=c2(A=10?11.710?6.5=105.2,B正確。Cl沉淀完全時(shí),CrO42?才能開始沉淀,當(dāng)離子濃度小于105mol·L1時(shí)可視為沉淀完全,當(dāng)Cl沉淀完全時(shí),溶液中c(Ag+)=104.7mol·L1,由Ksp(Ag2CrO4)=1011.7可知,生成Ag2CrO4沉淀時(shí)c(CrO42?)=10?11.7(10?4.7)2mol·L1=100.3×102.0mol·L1<102.0mol·L1,故滴定Cl時(shí),理論上混合液中指示劑濃度不宜超過102.0mol·L1,C正確。滴定Br達(dá)終點(diǎn)時(shí),溶液中同時(shí)存在AgBr、Ag2CrO4[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]1.選D由圖中線Ⅰ可知,當(dāng)lgc(Pb2+)=0時(shí),橫坐標(biāo)大于3而小于7,當(dāng)lgc(陰離子)=0時(shí),縱坐標(biāo)大于7,則曲線Ⅰ表示PbI2的溶解平衡,曲線Ⅱ?qū)?yīng)的是lgc(Pb2+)與lgc(CO32?)的關(guān)系變化,故A錯(cuò)誤;由b點(diǎn)數(shù)據(jù)可知Ksp(PbCO3)=107×107=1014,由c點(diǎn)數(shù)據(jù)可知,Ksp(PbI2)=103×(103)2=109,則該溫度下Ksp(PbI2)∶Ksp(PbCO3)=105,故B錯(cuò)誤;b點(diǎn)與d點(diǎn)Ksp相等,而改變溫度要改變Ksp,故C錯(cuò)誤;若能轉(zhuǎn)化,則PbI2(s)+CO32?(aq)?PbCO3(s)+2I(aq)能發(fā)生,平衡常數(shù)K=c2(I?)c2.選D已知相同溫度下,Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl),c(Ag+)相同時(shí),c(Br)<c(Cl),lg[c(Br)]>lg[c(Cl)],故曲線B表示lg[c(Br)]與lg[c(Ag+)]的關(guān)系即代表AgBr的沉淀溶解曲線,曲線A代表AgCl的沉淀溶解曲線。已知相同溫度下,Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl),c(Ag+)=105相同時(shí),c(Br)<c(Cl),B錯(cuò)誤;a點(diǎn)變到b點(diǎn)c(Ag+)減小,則加適量AgNO3固體不能使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn),C錯(cuò)誤;曲線B代表AgBr的沉淀溶解曲線,由圖可知lg[c(Br)]=lg[c(Ag+)]=6,c(Br)=c(Ag+)=106mol·L1,該溫度下AgBr的Ksp(AgBr)=c(Ag+)·c(Br)=106×106=1.0×1012,D正確。命題熱點(diǎn)(三)[例3]選D難溶性電解質(zhì)的Ksp只與溫度有關(guān),這三點(diǎn)的溫度相同,則Ksp(PbS)相等,故A正確;該反應(yīng)的離子方程式為S2+Pb2+PbS↓,B點(diǎn)Na2S、Pb(NO3)2恰好完全反應(yīng),溶液中l(wèi)gc(Pb2+)=13.6,則c(S2)=c(Pb2+)=1013.6mol·L1,Ksp(PbS)=c(S2)×c(Pb2+)=1013.6×1013.6=1×1027.2,故B正確;常溫下,溶度積常數(shù)表達(dá)式相同時(shí),溶度積常數(shù)大的物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為溶度積常數(shù)小的物質(zhì),根據(jù)B選項(xiàng)知,Ksp(PbS)<Ksp(FeS),所以可以用FeS除去Pb2+,故C正確;D點(diǎn)溶液中l(wèi)gc(Pb2+)小于平衡曲線中l(wèi)gc(Pb2+),說明該溶液中c(Pb2+)大于平衡時(shí)c(Pb2+),則該點(diǎn)溶液為過飽和溶液,此時(shí)分散系內(nèi)v(沉淀)>v(溶解),故D錯(cuò)誤。[題點(diǎn)多維訓(xùn)練]1.選D根據(jù)圖像,當(dāng)pCl=pAg時(shí),溶液中c(Ag+)=c(Cl)=105mol·L1,則AgCl的沉淀溶解平衡常數(shù)Ksp的數(shù)量