微专题突破7 难溶电解质的溶解平衡曲线(word教参)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册（人教版2019）

（见学生用书P92） 【例题】（2023·全国乙）一定温度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。（　　） 下列说法正确的是（　　） A. a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgCl沉淀 B. b点时，c（Cl－）＝c（Cr），Ksp（AgCl）＝Ksp（Ag2CrO4） C. Ag2CrO4＋2Cl－2AgCl＋Cr的平衡常数K＝107.9 D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L－1的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀 答案　C　 解析　根据图像，由（1.7，5）可得到Ag2CrO4的溶度积Ksp（Ag2CrO4）＝c2（Ag＋）·c（Cr）＝（1×10－5）2×1×10－1.7＝10－11.7，由（4.8，5）可得到AgCl的溶度积Ksp（AgCl）＝c（Ag＋）·c（Cl－）＝1×10－5×1×10－4.8＝10－9.8，据此数据计算各选项结果。假设a点坐标为（4，6.5），此时分别计算反应的浓度熵Q得，Q（AgCl）＝10－10.5，Q（Ag2CrO4）＝10－17，二者的浓度熵均小于其对应的溶度积Ksp，二者不会生成沉淀，A项错误；Ksp为难溶物的溶度积，是一种平衡常数，平衡常数只与温度有关，与浓度无关，根据分析可知，二者的溶度积不相同，B项错误；该反应的平衡常数表达式为K＝，将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有关的式子得K＝＝＝＝＝1×107.9，C项正确；向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L－1的混合溶液中滴加AgNO3，开始沉淀时所需要的c（Ag＋）分别为10－8.8和10－5.35，说明此时沉淀Cl－需要的银离子浓度更低，在这种情况下，先沉淀的是AgCl，D项错误。 1. c（Mn＋）－c（Am－）图像 例如，AgCl的沉淀溶解平衡图像： （1）曲线上的任意一点，都代表指定温度下的饱和溶液，由对应的离子浓度可求Ksp。 （2）根据横纵轴表示的意义，可通过比较、观察得出溶液是否达到饱和状态，是否有沉淀析出。 （3）比较溶液的Q与Ksp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。 （4）涉及Q的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。 2. S－pH或c（Mn＋）－pH图像 如果图像反映的是难溶氢氧化物的溶解度或金属阳离子浓度与pH的关系，则平衡曲线应是一条体现S或c（Mn＋）随着pH的增大而减小的曲线，以Fe（OH）3和Cu（OH）2为例。 3.离子浓度的对数关系图像 难溶电解质溶液中离子浓度都很小，为方便研究，常取离子浓度的对数或负对数。如果横、纵坐标是离子浓度的对数或负对数，则二者的关系应是一条直线。 （1）如SrSO4，在不同温度下，lg c（Sr2＋）与）之间的关系如图所示。 313 K时Ksp（SrSO4）最大，363 K时）最小，说明SrSO4的溶解度并不是随温度的升高而逐渐增大。 （2）碳酸盐MCO3饱和溶液中，－lg c（M2＋）与－lg c（C）的关系如图所示。MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次减小，在平衡线上的点为饱和溶液，在平衡线上方的点为不饱和溶液，c（M2＋）·c（C）＜Ksp（MCO3）。 1.一定温度下，AgCl（s）Ag＋（aq）＋Cl－（aq）在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A.加入AgNO3，可以使溶液由c点变到d点 B.加入少量水，平衡右移，Cl－浓度增大 C. d点没有AgCl沉淀生成 D. c点对应的Ksp等于a点对应的Ksp 答案　D　 解析　加入AgNO3，可增大溶液中的c（Ag＋），使氯化银的沉淀溶解平衡逆向移动，此时c点应沿曲线向左侧移动，不能使溶液由c点变到d点，A项错误；加入少量水，将溶液稀释，则沉淀溶解平衡右移，但由于Ksp不变，所以Cl－浓度不变，B项错误；d点与相同c（Cl－）的曲线上的c点相比，c（Ag＋）比饱和氯化银溶液中c（Ag＋）大，必然有AgCl沉淀生成，C项错误；a、c两点的温度相同，氯化银的溶解平衡常数相同，则c点对应的Ksp等于a点对应的Ksp，D项正确。 2. CdS是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法错误的是（　　） A.图中a和b能分别表示T1、T2温度下CdS在水中的溶解能力 B.图中各点对应的Ksp的关系为：Ksp（m）＝Ksp（n）＝Ksp（p）＜Ksp（q） C.温度升高时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动 D.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 答案　C　 解析　图中a和b都是饱和CdS溶液中c（Cd2＋）和c（S2－），温度升高，CdS溶解度增大，平衡正向移动，c（Cd2＋）和c（S2－）增大，则a和b能分别表示T1、T2温度下CdS在水中的溶解能力，A项正确；图中m、n、p三点在一条曲线上，都表示T1时CdS的Ksp，所以Ksp（m）＝Ksp（n）＝Ksp（p），T1＜T2，则q点时Ksp大，所以各点对应的Ksp的关系为：Ksp（m）＝Ksp（n）＝Ksp（p）＜Ksp（q），B项正确；温度升高时，CdS的溶解度增大，c（Cd2＋）和c（S2－）增大，所以q点的饱和溶液的组成由q沿pq线向远离q方向移动，C项错误；向m点的溶液中加入少量Na2S固体，温度不变，溶液仍为该温度下的饱和溶液，所以c（Cd2＋）减小，c（S2－）增大，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动，D项正确。 3.根据下列图示所得出的结论正确的是（　　） A.由图甲可知，除去CuSO4溶液中的Fe3＋可加入适量NaOH溶液调节pH至4左右 B.图乙是一定温度下三种碳酸盐的沉淀溶解平衡曲线，a点可表示MgCO3的不饱和溶液，且c（Mg2＋）＞c（C） C.图丙是室温下AgCl和AgI的饱和溶液中离子浓度的关系曲线，该温度下反应AgCl（s）＋I－（aq）AgI（s）＋Cl－（aq）的平衡常数K＝2.5×106 D.图丁是室温下AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线，阴影区域中的点可以同时生成Ag2CrO4沉淀和AgCl沉淀 答案　C　 解析　加入NaOH会引入新的杂质钠离子，A项错误；由图示纵坐标和横坐标所代表的含义可知，曲线上方的区域代表不溶物的不饱和溶液，且a点－lg c（C）＜－lg c（M），则c（Mg2＋）＜c（C），B项错误；反应AgCl（s）＋I－（aq）AgI（s）＋Cl－（aq）的平衡常数K＝＝，据图可知当c（Ag＋）＝10－5 mol/L时，c（Cl－）＝2×10－5 mol/L、c（I－）＝8×10－12 mol/L，带入可得K＝＝2.5×106，C项正确；由图示纵坐标和横坐标所代表的含义可知，曲线下方的区域说明生成沉淀，曲线上方的区域为不溶物的不饱和溶液，故阴影区域中的点只有Ag2CrO4沉淀，没有AgCl沉淀，D项错误。 4.硫酸锶（SrSO4）在水中的沉淀溶解平衡曲线如图，下列说法正确的是（　　） A.温度一定时，Ksp（SrSO4）随c（S）的增大而减小 B.三个不同温度中，313 K时Ksp（SrSO4）最大 C.283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液 D.283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液 答案　B　 解析　温度一定时，Ksp（SrSO4）不变，A项错误；由题中沉淀溶解平衡曲线可看出，313 K时，c（Sr2＋）、c（S）最大，Ksp最大，B项正确；283 K时，a点c（Sr2＋）小于平衡时c（Sr2＋），故未达到饱和，沉淀继续溶解，C项错误；从283 K升温到363 K要析出固体，依然为饱和溶液，D项错误。 5.常温时，三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知pA＝－lg c（A）。下列说法正确的是（　　） A.加热可使b点移动到a点 B.常温下，Ksp（MnS）的数量级为10－15 C.常温下，三种物质中MnS的溶解度最小 D.若要除去ZnCl2溶液中混有的少量MnCl2，则可加入CuS固体 答案　B　 解析　升高温度，硫化铜的溶度积增大，铜离子和硫离子均增大，则曲线不可能由b点移动到a点，A项错误；常温下，硫离子浓度为1 mol/L时，溶液中锰离子浓度为10—15mol/L，则硫化锰的溶度积为Ksp（MnS）＝c（S2—）×c（Mn2＋）＝1×10－15＝10－15，B项正确；常温下，硫离子浓度相同时，铜离子的浓度最小，则三种物质中硫化铜的溶解度最小，C项错误；三种物质中硫化锰的溶解度最大，则加入溶解度小的硫化铜固体不可能除去氯化锌溶液中混有的少量氯化锰，D项错误。 （见学生用书P94） 1.（沉淀溶解平衡）将足量BaCO3粉末分别加入下列溶液中，充分溶解至溶液饱和。各溶液中Ba2＋的浓度最小的为（　　） A.40 mL水 B.10 mL 0.2 mol·L－1 Na2CO3溶液 C.50 mL 0.01 mol·L－1氯化钡溶液 D.100 mL 0.01 mol·L－1盐酸 答案　B　 解析　BaCO3在水溶液中存在溶解平衡：BaCO3（s）Ba2＋（aq）＋C（aq）。A项，加入H2O中，BaCO3少量溶解，其中c（Ba2＋）可作为其他选项的参照物；B项，加入Na2CO3溶液中，BaCO3溶解平衡左移，c（Ba2＋）相对减小；C项，加入BaCl2溶液中，c（Ba2＋）相对增大；D项，加入盐酸中，BaCO3溶解平衡平衡右移，c（Ba2＋）相对增大。故选B项。 2.（溶度积常数的理解）下列有关溶度积常数（Ksp）的说法正确的是（　　） A.常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp增大 B.溶度积常数（Ksp）只受温度影响，温度升高，Ksp一定减小 C.溶度积常数（Ksp）只受温度影响，温度升高，Ksp一定增大 D.常温下，向Mg（OH）2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg（OH）2的Ksp不变 答案　D　 解析　温度不变，溶度积常数不变，A项错误，D项正确；大多数难溶电解质的Ksp随温度升高而增大，但也有少数难溶电解质相反，如Ca（OH）2，B、C项错误。 3.（溶度积常数的应用）在100 mL 0.01 mol/L KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol/L AgNO3溶液，下列说法正确的是（AgCl的Ksp＝1.8×10－10）（　　） A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀析出 C.无法确定是否有AgCl沉淀析出 D.有沉淀析出，但不是AgCl沉淀 答案　A　 解析　由Q＝c（Ag＋）·c（Cl－）＝×≈1×10－6＞Ksp（AgCl），故有AgCl沉淀析出。 4.（沉淀溶解平衡曲线）已知25 ℃时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400 mL 0.01 mol·L－1 Na2SO4溶液，下列叙述正确的是（　　） A.溶液中析出CaSO4沉淀，最终溶液中）比原来的大 B.溶液中无沉淀析出，溶液中c（Ca2＋）、）都变小 C.溶液中析出CaSO4沉淀，溶液中c（Ca2＋）、）都变小 D.溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c（S）比原来的大 答案　D　 解析　由图像可知Ksp（CaSO4）＝9.0×10－6，当加入400 mL 0.01 mol·L－1 Na2SO4溶液时，此时c（Ca2＋）＝＝ 6.0×10－4 mol·L－1，c（S）＝ ＝ 8.6×10－3mol·L－1，Q＝6.0×10－4×8.6×10－3＝5.16×10－6＜Ksp（CaSO4）＝9.0×10－6，所以溶液中无沉淀析出，c（Ca2＋）减小，c（S）增大。故选D项。 5.（沉淀溶解平衡曲线）常温下，已知Ksp（ZnS）＝1.6×10－24，Ksp（CuS）＝1.3×10－36。CuS和ZnS饱和溶液中阳离子（R2＋）浓度与阴离子（S2－）浓度的负对数关系如图所示，下列说法不正确的是（　　） A.曲线A表示的是CuS，曲线B表示的是ZnS B. p点表示CuS或ZnS的不饱和溶液 C.向CuS饱和溶液中加入CuCl2固体，CuS的溶解平衡逆向移动，Ksp（CuS）减小 D.向曲线A表示的溶液中加入Na2S溶液，不可能实现n点到m点的转化 答案　C　 解析　Ksp（ZnS）＞Ksp（CuS），所以曲线A表示的是CuS，曲线B表示的是ZnS，A项正确；p点Q＜Ksp，p点表示CuS或ZnS的不饱和溶液，B项正确；Ksp只与温度有关，向CuS饱和溶液中加入CuCl2固体，CuS的溶解平衡逆向移动，Ksp（CuS）不变，C项错误；向曲线A表示的溶液中加入Na2S溶液，n点只能在沿曲线A向左上方移动，D项正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$