3.4.2 聚焦突破8 沉淀溶解平衡图像分析-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步课件(人教版)
2026-09-01
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教辅
摘要:
该高中化学课件聚焦沉淀溶解平衡图像分析,涵盖浓度曲线、对数图像及沉淀滴定曲线三大核心内容,通过典型示例(如BaSO₄曲线点的变化)和高考例题搭建学习支架,帮助学生从基础概念过渡到综合应用。
其亮点在于融合科学思维与科学探究,通过对数图像分析(如pM-pCO₃²⁻曲线)、沉淀滴定计算(AgNO₃滴定Cl⁻/Br⁻)等实例,培养学生证据推理和模型建构能力。高考真题解析(如2024辽宁卷)和突破集训题,助力学生深化理解,教师可高效开展分层教学。
内容正文:
聚焦突破8 沉淀溶解平衡图像分析
1.浓度曲线分析
(1)典型示例
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(2)点的变化
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2.对数图像分析
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3.沉淀滴定曲线分析
以0.100 mol·L-1 AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线为例:
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(1)根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10。
(2)滴定终点c点为饱和AgCl溶液,c(Ag+)=c(Cl-)。
(3)相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L-1 Cl-,则反应终点c向a方向移动。
(4)相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L-1Br-,则反应终点c向b方向移动。
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例1 (2024·辽宁卷)25 ℃下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl-水样、含Br-水样。
已知:①Ag2CrO4为砖红色沉淀;
②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr;
③25 ℃时,pKa1(H2CrO4)=0.7,pKa2(H2CrO4)=6.5。
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D
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[解析] AgCl、AgBr的阴、阳离子个数比相同,曲线的斜率相同,结合已知②溶解度:AgCl>AgBr,可确定③表示AgBr,②表示AgCl,故①表示Ag2CrO4。结合(6.1,6.1)可计算出Ksp(AgBr)=10-6.1×10-6.1=10-12.2,由(2.0,7.7)可计算出Ksp(Ag2CrO4)=(10-2.0)2×10-7.7=10-11.7,Ksp(AgCl)=10-2.0×10-7.7=10-9.7。由以上分析可知,曲线②表示AgCl沉淀溶解平衡曲线,A正确;
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例2 (2025·广西卷)常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液以相同滴速分别滴定下列两种等体积溶液:
Ⅰ.硫酸酸化的0.02 mol·L-1 FeSO4溶液
Ⅱ.盐酸酸化的0.02 mol·L-1 FeCl3溶液
pH随滴定时间变化的滴定曲线如下图。已知:Ksp[Fe(OH)2]=10-16.3,Ksp[Fe(OH)3]=10-38.6;溶液中某离子的浓度≤10-5 mol·L-1时,可认为该离子沉淀完全。下列说法错误的是 ( )
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A.d点水电离的c(H+)>10-12.5 mol·L-1
B.Ⅱ中Fe3+恰好完全沉淀的点为f点
C.Ⅰ中出现沉淀时的pH低于理论值,说明Fe2+被氧化
D.g点的c(Fe3+)大于i点的c(Fe3+)
√
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[解析] 等体积等物质的量浓度的Fe2+、Fe3+完全沉淀时,Fe2+需要的氢氧化钠的量少,反应时间短,Fe3+需要的氢氧化钠的量多,反应时间长,故defg所在曲线为滴定盐酸酸化的0.02 mol·L-1 FeCl3溶液的曲线,hi所在曲线为滴定硫酸酸化的0.02 mol·L-1 FeSO4溶液的曲线。由题图可知,d点为盐酸酸化的0.02 mol·L-1 FeCl3溶液,pH=1.50,溶液中c(H+)=10-1.5 mol·L-1,c(OH-)=10-12.5 mol·L-1,Fe3+水解会促进水的电离,故d点水电离的c(H+)>10-12.5 mol·L-1,A正确;
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【突破集训】
1.(2026·西安高二月考)硫化镉(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下图所示。下列说法错误的是( )
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A.图中a和b可分别表示T1、T2 温度下CdS在水中的溶解度
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
√
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解析:题图中m、p、n点均是温度为T1的曲线上的点,q点是温度为T2的曲线上的点,结合p、q两点对应阴、阳离子物质的量浓度可确定对应温度下Ksp的大小,一般来说,Ksp随温度升高而逐渐增大,由此可确定温度:T1<T2。a、b分别表示温度为T1、T2时CdS饱和溶液中Cd2+和S2-的物质的量浓度,可以间接表示对应温度下CdS在水中的溶解度,A项正确;
Ksp只受温度影响,即m、n、p三点对应的Ksp相同,又T1<T2,故Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)<Ksp(q),B项错误;
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向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液中c(S2-)增大,温度不变,Ksp不变,则溶液中c(Cd2+)减小,溶液组成由m点沿mpn线向p方向移动,C项正确;
温度降低时,CdS的溶解度减小,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动,D项正确。
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C
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由题图可知,c2(Ba2+)随c(OH-)增大而减小,所以c(Ba2+)随c(H+)增大而增大,C错误;
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下列叙述错误的是( )
A.L2代表pc(Ca2+)与pc(OH-)之间的关系
B.室温下,Ca(OH)2在水中的溶解度大于在NaOH溶液中的溶解度
C.M点分散系中含有CaWO4固体,不含Ca(OH)2固体
D.该温度下,将石灰乳加入Na2WO4溶液中,不能得到大量CaWO4
D
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Ca(OH)2是微溶物,存在沉淀溶解平衡,NaOH溶液中c(OH-)较大,抑制Ca(OH)2的溶解,故室温下,Ca(OH)2在水中的溶解度大于在NaOH溶液中的溶解度,B正确;
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4.(2023·全国甲卷)下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达到沉淀溶解平衡时的pMpH关系图{pM=-lg[c(M)/(mol·L-1)];c(M)≤10-5 mol·L-1可认为M离子沉淀完全}。下列叙述正确的是( )
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√
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解析:a点pH=2、pM=2.5,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×(10-12)3=10-38.5,A错误;
pH=4时Al3+对应的pM=3,即c(Al3+)=10-3 mol·L-1,故Al(OH)3的溶解度为10-3 mol·L-1,B错误;
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由题图可知,c(Fe3+)=10-5 mol·L-1时的pH小于c(Al3+)=0.01 mol·L-1时的pH,故可通过调pH分步沉淀浓度均为0.01 mol·L-1的Al3+和Fe3+,C正确;
由题图可知,c(Al3+)=10-5 mol·L-1时(此时Al3+已完全沉淀),pH约为4.7,此时c(Cu2+)=0.1 mol·L-1<0.2 mol·L-1,即Cu2+已开始沉淀,故Cu2+、Al3+会同时沉淀,D错误。
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图像
说明
已知:pM=-lg c(M)
(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),
p(CO)=-lg c(CO)
横坐标数值越大,c(CO)越小
纵坐标数值越大,c(M)越小
曲线上方的点为不饱和溶液
曲线上的点为饱和溶液
曲线下方的点表示有沉淀生成
曲线上任意一点,坐标数值越大,对应的离子浓度越小
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