内容正文:
拓展微课6 难溶电解质沉淀溶解平衡曲线分析
类型一
例1 D [解析] t ℃时,Ksp(AgBr)=c(Ag+)c(Br-)=4.9×10-13,A项正确;AgCl、AgBr是同类型的物质,可以根据Ksp的大小判断其转化,Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀易实现,B项正确;曲线下方的点均表示不饱和溶液,C项正确;曲线上的点表示饱和溶液,曲线上方的点表示过饱和溶液,如b点,向AgBr饱和溶液中加入AgBr固体后,溶液仍是饱和溶液,Ag+、Br-浓度不变,仍相等,不能达到b点,D项错误。
变式 B [解析] Ksp(MnS)>Ksp(FeS),结合图像可知,曲线Ⅰ表示MnS的沉淀溶解平衡曲线,曲线Ⅱ表示FeS的沉淀溶解平衡曲线,故A正确;升高温度,Ksp(FeS)增大,曲线Ⅱ上的c点可沿虚线向e点方向平移,故B错误;Ksp(MnS)>Ksp(FeS),溶解度小的沉淀易转化为溶解度更小的沉淀,常温下,反应MnS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Mn2+(aq)的平衡常数K====≈4×104,故C正确;温度不变,Ksp(MnS)不变,向b点溶液中加入少量Na2S固体, c(S2-)增大,c(Mn2+)减小,溶液组成可由b点沿Ⅰ线向a点方向移动,故D正确。
类型二
例2 C [解析] Fe(OH)2与Cu(OH)2属于同类型沉淀,且Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],根据图示,pH相同时,曲线a对应的c(M2+)小,Ksp小,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;根据图知pH=10时,-lg c(Cu2+)=11.7,-lg c(Fe2+)=7.1,可以计算出该温度下Ksp[Cu(OH)2]=10-11.7×(10-4)2=10-19.7,Ksp[Fe(OH)2]=10-7.1×(10-4)2=10-15.1,当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=∶=Ksp[Fe(OH)2]∶Ksp[Cu(OH)2]=104.6∶1,C项正确;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,溶液中c(OH-)增大,Cu(OH)2的沉淀溶解平衡向逆反应方向移动,温度不变,Ksp[Cu(OH)2]不变,c(Cu2+)减小,故X点不能转化为Y点,D项错误。
变式 D [解析] 由CaWO4(s)Ca2+(aq)+W(aq)可知图中代表CaWO4沉淀溶解平衡曲线的斜率为-1,因此L1代表CaWO4的沉淀溶解平衡曲线,L2代表Ca(OH)2的沉淀溶解平衡曲线,由L1线上点(3,7)计算Ksp(CaWO4)=10-7×10-3=10-10,由L2线上点(0,6)计算Ksp[Ca(OH)2]=10-6。根据分析,L2代表pc(Ca2+)与pc(OH-)之间的关系,A正确; Ca(OH)2是微溶物,存在沉淀溶解平衡,NaOH溶液中氢氧根离子浓度较大,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;M点分散系中Ca2+、W的离子积大于Ksp(CaWO4),含有CaWO4固体,Ca2+、OH-的离子积[Q=c(Ca2+)·c2(OH-)]小于Ksp[Ca(OH)2],不含Ca(OH)2固体,C正确;Ca(OH)2+W(aq)CaWO4(s)+2OH-(aq),该反应的平衡常数K===104,可知该温度下,将石灰乳加入Na2WO4溶液中,能得到大量CaWO4,D错误。
学科网(北京)股份有限公司
$
拓展微课6 难溶电解质沉淀溶解平衡曲线分析
◆ 类型一 曲线型图像分析
【必备知识】
第一步:明确图像中纵、横坐标的含义
纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。
第二步:理解图像中线上点、线外点的含义
(1)以氯化银为例,在该沉淀溶解平衡图像上,曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Q=Ksp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外。
(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液,此时Q>Ksp。
(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时Q<Ksp 。
【典例分析】
例1 在t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知t ℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10,下列说法不正确的是 ( )
A.在t ℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13
B.AgCl沉淀较容易转化为AgBr沉淀
C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D.图中b点对应的是向AgBr饱和溶液中加入AgBr固体后的溶液
变式 常温下,Ksp(MnS)=2.5×10-13, Ksp(FeS)=6.3×10-18。FeS和MnS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示(X2+表示Fe2+或Mn2+),下列说法错误的是 ( )
A.曲线Ⅰ表示MnS的沉淀溶解平衡曲线
B.升高温度,曲线Ⅱ上的c点可沿虚线平移至d点
C.常温下,反应MnS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Mn2+(aq)的平衡常数K≈4×104
D.向b点溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由b点沿Ⅰ线向a点方向移动
◆ 类型二 对数型图像分析
【必备知识】
(1)图像类型
pH图像
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图像
将溶液中c(OH-)取负对数,即pOH=-lg c(OH-),反映到图像中是c(OH-)越大,则pOH越小
pM图像
将溶液中c(Mn+)取负对数,即pM=-lg c(Mn+),反映到图像中是c(Mn+)越大,则pM越小
(2)解题要领
解题时要理解pH、pOH、pM的含义,以及图像横坐标、纵坐标代表的含义,通过曲线的变化趋势,找到图像与已学化学知识间的联系。
【典例分析】
例2 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
变式 [2025·河北承德高二期末] 某温度下,Ca(OH)2和CaWO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示[已知:pc(X)=-lg c(X)(X为OH-或W)]。
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
学科网(北京)股份有限公司
$