内容正文:
难溶电解质沉淀溶解平衡图像分析
第4课时
1.理解难溶电解质沉淀溶解平衡并会应用解决相关问题。
2.学会沉淀溶解平衡图像的分析方法。
学会沉淀溶解平衡图像的分析方法。
[学习目标]
[重点难点]
2
曲线型图像
导学
1.沉淀溶解平衡Ksp曲线
(1)典型示例
(2)点的变化
①a→c:曲线上变化,增大c( );
②b→c:加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不行);
③d→c:加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)
④c→a:曲线上变化,增大c(Ba2+);
⑤曲线上方的点表示有沉淀生成;曲线下方的点表示不饱和溶液。
2.c(Mn+)—pH图像
Fe(OH)3和Cu(OH)2的c—pH关系如图(温度一定):
图中曲线为相应金属阳离子氢氧化物的沉淀溶解平衡曲线,可利用图像判断有关氢氧化物的Ksp的大小以及离子分离方法的选择。
导练
1.(2022·青岛高二检测)一定温度下,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)体系中,c(Ag+)和c(Cl-)的关系如图所示。
下列说法不正确的是
A.在AgCl溶于水形成的饱和溶液中:c(Ag+)=c(Cl-)
B.b点的溶液中加入少量AgNO3固体,会析出白色沉淀
C.d点溶液中加入少量AgCl固体,c(Ag+)和c(Cl-)均增大
D.a、b、c三点对应的AgCl的Ksp和溶解度皆不相等
√
b点溶液为饱和溶液,加入少量的AgNO3固体,使c(Ag+)增大,沉淀溶解平衡逆向移动,会析出白色沉淀,故B正确;
d点溶液为不饱和溶液,未达到沉淀溶解平衡,所以加入少量AgCl固体会继续溶解,则c(Cl-)和c(Ag+)都增大,故C正确;
a、b、c三点都在沉淀溶解平衡曲线上,均为饱和溶液,Ksp只与温度有关,温度不变,则Ksp不变,AgCl的溶解度也只与温度有关,温度不变,则溶解度不变;则a、b、c三点对应的AgCl的Ksp和溶解度相等,故D错误。
2.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是
√
对数型图像
导学
1.pH(或pOH)—pC图
横坐标:将溶液中c(H+)取负对数,即pH=-lg c(H+),反映到图像中是c(H+)越大,则pH越小,pOH则相反。
纵坐标:将溶液中某一微粒浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取负对数,即pC=-lg c(A),反映到图像中是c(A-)越大,则pC越小。
例如:常温下,几种难溶氢氧化物的饱和溶液中金属阳离子浓度的负对数与溶液pH的关系如图所示。
①直线上的任意一点都达到沉淀溶解平衡;②由图像可得Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+完全沉淀时的pH。
2.pC—pC图
一定温度下,纵、横坐标均为沉淀溶解平衡粒子浓度的负对数,如图。
1.25 ℃时,Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子的物质的量浓度的负对数[-lg c(M2+)]与溶液pH的变化关系如图所示,已知该温度下Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]。下列说法正确的是
A.曲线a表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系
B.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入
适量CuO
C.当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(Fe2+)
∶c(Cu2+)=104.6∶1
D.向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体,可转化为Y点对应的溶液
导练
√
根据图示,pH相同时,曲线a对应的c(M2+)小,因Fe(OH)2与Cu(OH)2属于同类型沉淀,一定温度下,Ksp越大,c(M2+)越大,故曲线a表示Cu(OH)2饱和溶液中的变化关系,A项错误;
Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],则调节pH过程中,Cu2+先沉淀,除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,应先加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,再调节pH,B项错误;
X点转化为Y点时,c(Cu2+)不变,c(OH-)增大,但当加入少量NaOH固体后,c(OH-)增大,Cu(OH)2的沉淀溶解平衡向逆反应方向移动,c(Cu2+)减小,故X点不能转化为Y点,D项错误。
2.某硫酸盐在水中的沉淀溶解平衡曲线如下(M2+代表+2价金属离子)。下列说法正确的是
A.363 K时,该硫酸盐的溶度积Ksp的数量级为10-3
B.温度一定时溶度积Ksp随c( )的增大而减小
C.313 K下的该盐饱和溶液升温到363 K时有固体析出
D.283 K下的该盐饱和溶液升温到313 K时有固体析出
√
溶度积常数只与温度有关,与物质的浓度无关,B错误;
由题图知,363 K时Ksp最小,313 K时Ksp