内容正文:
第59讲
沉淀溶解平衡图像的分析
2024
高考化学一轮复习高频考点精讲
1.能正确分析沉淀溶解平衡图像。
2.利用沉淀溶解平衡原理,分析图像中离子浓度的关系、Ksp的计算等。
复习目标
(一)常考沉淀溶解平衡图像的类型
1.沉淀溶解平衡移动中离子浓度关系曲线
以BaSO4在不同条件下沉淀溶解平衡为例
必备知识
a→c 曲线上变化,增大c( )
b→c 加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不行)
d→c 加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)
c→a 曲线上变化,增大c(Ba2+)
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
越小
越大
饱和溶液
不饱和溶液
有沉淀生成
3.沉淀滴定曲线
沉淀滴定曲线是沉淀滴定过程中构成难溶电解质的离子浓度与滴定剂加入量之间的关系曲线,用0.100 mol·L-1 AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L-1含Cl-溶液的滴定曲线如图所示。回答下列问题:
(1)根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为______。
10-10
解析
(2)滴定终点c点为饱和AgCl溶液,c(Ag+)______(填“>”“<”或“=”)c(Cl-)。
(3)相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L-1 Cl-,反应终点c向______方向移动。
=
a
解析
(4)相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L-1Br-,反应终点c向____方向移动。
b
相同实验条件下,沉淀相同量的Cl-和Br-消耗的AgNO3的量相同,由于Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl),当滴加相同量的Ag+时,溶液中c(Br-)<c(Cl-),故反应终点c向b方向移动。
解析
(二)分析沉淀溶解平衡曲线图像的一般思路
1.明确图像中横、纵坐标的含义。
2.分析曲线上或曲线外的点对应的溶液是否为饱和溶液时,要明确点所对应的溶液中,若Q>Ksp,能形成沉淀,则该点所对应的溶液为过饱和溶液;若Q<Ksp,不能形成沉淀,则该点所对应的溶液为不饱和溶液。
3.分析曲线上指定点的离子浓度时,需根据Ksp计算或抓住Ksp的特点,结合选项分析判断。溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:原溶液不饱和时,离子浓度都增大;原溶液饱和时,离子浓度都不变。溶度积常数只是温度的函数,与溶液中的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数都相同。
一、沉淀溶解平衡移动中离子浓度关系曲线分析
1.在t ℃时,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
√
专项突破
解析
2.(2022·广东汕头一中高三模拟)硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,在水溶液中存在如下沉淀溶解平衡:CdS(s) Cd2+(aq)+S2-(aq) ΔH>0,其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A.图中温度T1<T2
B.图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)
<Ksp(q)
C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿
mpn线向p方向移动
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
√
根据题干信息CdS(s) Cd2+(aq)+S2-(aq) ΔH>0可知CdS在水中溶解过程是一个吸热过程,升高温度平衡正向移动,故Ksp=c(Cd2+)·c(S2-)增大,从图中可知T1<T2,A正确;
图像中m、n、p点均为在温度T1下所测离子浓度,故Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p),B错误;
m点达到沉淀溶解平衡,加入少量Na2S固体,平衡逆向移动,c(S2-)增大,c(Cd2+)减小,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动,C正确;
平衡CdS(s) Cd2+(aq)+S2-(aq)正向吸热,温度降低时,q点对应饱和溶液溶解度下降,说明溶液中c(S2-)和c(Cd2+)同时减小,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动,D正确。
解析
二、沉淀溶解平衡移动中离子浓度对数关系曲线
3.(2022·中原名校联考)室温下两种金属硫化物MS、QS的沉淀溶解平衡曲线分别为图中的Ⅰ、Ⅱ(X2+代表 M2+或Q2+),下列有关说法正确的是
A.MS易与可溶性Q(NO3)2的溶液作用转化为QS
B.与a点对应的由MS形成的分散系很稳定
C.向c(M2+)>c(Q2+)的混合溶液中滴加Na2S溶液,
首先析出MS沉淀
D.蒸发a点的QS溶液可得到b点状态的QS溶液
√
A项,由图知,当-lg c(S2-)=0即c(S2-)=1 mol·L-1时,c(M2+)=1× 10-30 mol·L-1、c(Q2+)=1×10-20 mol·L-1,故 Ksp(MS