沉淀溶解平衡曲线沉淀溶解平衡图像题的解题策略1.沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。
2.从图像中找到数据,根据K sp 公式计算得出K sp 的值。
3.比较溶液的Q c 与K sp 的大小,判断溶液中有无沉淀析出。
4.涉及Q c 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。
1.在t ℃时,AgBr 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
又知t ℃时AgCl 的K sp =4×10-10,下列说法不正确的是( )A .在t ℃时,AgBr 的K sp 为4.9×10-13B .在AgBr 饱和溶液中加入NaBr 固体,可使溶液由c 点变到b 点C .图中a 点对应的是AgBr 的不饱和溶液D .在t ℃时,AgCl(s)+Br -(aq)AgBr(s)+Cl -(aq)的平衡常数K ≈816答案 B解析 根据图中c 点的c(Ag +)和c(Br -)可得该温度下AgBr 的K sp 为4.9×10-13,A 正确;在AgBr 饱和溶液中加入NaBr 固体后,c(Br -)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag +)减小,故B 错;在a 点时Q c <K sp ,故为AgBr 的不饱和溶液,C 正确;选项D 中K =c(Cl -)/c(Br -)=K sp (AgCl)/K sp (AgBr),代入数据得K ≈816,D 正确。
2.已知25℃时,CaSO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,向100mL 该条件下的CaSO 4饱和溶液中加入400mL0.01mol·L -1Na 2SO 4溶液,下列叙述正确的是( ) A .溶液中析出CaSO 4固体沉淀,最终溶液中c(SO 2-4)比原来的大 B .溶液中无沉淀析出,溶液中c(Ca 2+)、c(SO 2-4)都变小 C .溶液中析出CaSO 4固体沉淀,溶液中c(Ca 2+)、c(SO 2-4)都变小 D .溶液中无沉淀析出,但最终溶液中c(SO 2-4)比原来的大 答案 D解析 由图像可知K sp (CaSO 4)=9.0×10-6,当加入400mL0.01mol·L-1Na 2SO 4溶液时,此时c(Ca2+)=3.0×10-3mol·L -1×0.1L 0.5L =6×10-4mol·L -1,c(SO 2-4)=3.0×10-3mol·L -1×0.1L +0.01mol·L -1×0.4L 0.5L=8.6×10-3mol·L -1,Q c =5.16×10-6<K sp (CaSO 4),所以溶液中无沉淀析出,但最终溶液中c(SO 2-4)比原来大。
3.(2013·江苏,14)一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
已知:pM=-lgc(M),p(CO2-3)=-lgc(CO2-3)。
下列说法正确的是( )A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的K sp依次增大B.a点可表示MnCO3的饱和溶液,且c(Mn2+)=c(CO2-3)C.b点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+)<c(CO2-3)D.c点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)<c(CO2-3)答案BD解析结合沉淀溶解平衡曲线及溶度积常数进行分析。
碳酸盐MCO3的溶度积可表示为K sp(MCO3)=c(M2+)·c(CO2-3),由图像可知,MgCO3、CaCO3、MnCO3的pM为一定值时,其p(CO2-3)逐渐增大,由溶度积表达式可知三种物质的K sp逐渐减小,A错;a点在MnCO3的沉淀溶解平衡曲线上,为其饱和溶液,结合MnCO3图中曲线可知,c(CO2-3)=c(Mn2+),B对;b点在CaCO3的沉淀溶解平衡曲线上,为其饱和溶液,结合CaCO3图中曲线可知,c(CO2-3)<c(Ca2+),C错;c点在MgCO3的沉淀溶解平衡曲线的上方,为其不饱和溶液,溶液中c(CO2-3)>c(Mg2+),D正确。
4.一定温度时,Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+等四种金属离子(M2+)形成硫化物沉淀所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示。
下列有关判断不正确的是A. 该温度下,Ksp(MnS)大于1.0×10-35B. 向含Mn2+、Zn2+的稀溶液中滴加Na2S溶液,Mn2+最有可能先沉淀C. 向c(Fe2+)=0.1mol·L-1的溶液中加入CuS粉末,有FeS沉淀析出D. 该温度下,溶解度:CuS>MnS>FeS>ZnS【答案】D粉末后c (Fe2+)×c(S2-)大于10-20,所以有FeS沉淀析出,C正确;D、依据此图可知,CuS的Ksp最小,其次是MnS、FeS和ZnS,所以该温度下,溶解度:CuS<MnS<FeS<ZnS,D错误,答案选D。
5.(2014·新课标全国卷Ⅰ,11)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如下图所示。
下列说法错误的是( )A.溴酸银的溶解是放热过程B.温度升高时溴酸银溶解速度加快C.60℃时溴酸银的K sp约等于6×10-4D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯答案 A解析A项,由题图可知,随着温度升高,溴酸银的溶解度逐渐增大,因此AgBrO3的溶解是吸热过程;B项,由图像曲线可知,温度升高斜率增大,因此AgBrO3的溶解速度加快;C项,由溶解度曲线可知,60℃时,AgBrO3的溶解度约为0.6g,则其物质的量浓度约为0.025mol·L-1,AgBrO3的K sp=c(Ag+)·c(B rO-3)=0.025×0.025≈6×10-4;D项,若KNO3中含有少量AgBrO3,可通过蒸发浓缩得到KNO3的饱和溶液,再冷却结晶获得KNO3晶体,而AgBrO3留在母液中。
6.25℃时,PbCl2固体在不同浓度盐酸中的溶解度曲线如图。
在制备PbCl2的实验中,洗涤PbCl2固体最好选用( ) A.蒸馏水B.1.00mol·L-1盐酸C.5.00mol·L-1盐酸D.10.00mol·L-1盐酸答案 B解析观察题图知,PbCl2固体在浓度为1.00m ol·L-1的盐酸中溶解度最小。
7.已知:pAg=-lgc(Ag+),K sp(AgCl)=1×10-12。
如图是向10mLAgNO3溶液中逐渐加入0.1mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。
根据图像所得下列结论正确的是[提示:K sp(AgCl)>K sp(AgI)]( )A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1mol·L-1B.图中x点的坐标为(100,6)C.图中x点表示溶液中Ag+被恰好完全沉淀D.把0.1mol·L-1的NaCl换成0.1mol·L-1NaI则图像在终点后变为虚线部分答案 B解析A项,加入NaCl之前,pAg=0,所以c(AgNO3)=1mol·L-1,错误;B项,由于c(Ag+)=10-6mol·L-1,所以Ag+沉淀完全,n(NaCl)=n(AgNO3)=0.01L×1mol·L-1=0.01mol,所以V(NaCl)=100mL,B正确,C错误;若把NaCl换成NaI,由于K sp(AgI)更小,所以c(Ag+)更小,pAg更大,D错误。
8.【衡阳市2017年十校高考调研冲刺预测卷(五)】如图是Ca(OH)2在温度分别为T1、T2时的沉淀溶解平衡曲线[图中浓度单位为mol·L-1,温度为T1时Ca(OH)2的Ksp = 4×10-6, ≈1.6]。
下列说法正确的是A . 温度: T l <T 2B . 温度为T 1时,P 点分散系中分散质粒子直径均小于1nmC . Q 点的溶液中c (OH -)约为0.0125molD . 加水稀释时溶液碱性减弱,Z 点溶液可转化为Q 点溶液 【答案】C【解析】A 、氢氧化钙溶解度是随着温度的升高而降低,根据图像,因此T 1>T 2,故A 错误;B 、P 点属于过饱和溶液,即悬浊液,因此分散质粒子直径大于100nm ,故B 错误;C 、根据K sp =c (Ca 2+)×c 2(OH -),4×10-6=4a ×(2a )2,解得a =6.25×10-3,因此c (OH -)=2×6.25×10-3mol ·L -1=0.0125mol ·L -1,故C 正确;D 、加水稀释,c (Ca 2+)和c (OH -)都减小,故D 错误。
9.【2017新课标3卷】在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl -会腐蚀阳极板而增大电解能耗。
可向溶液中同时加入Cu 和CuSO 4,生成CuCl 沉淀从而除去Cl -。
根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是( )A .SP (CuCl)K 的数量级为710-B .除Cl -反应为Cu+Cu 2++2Cl -=2CuClC .加入Cu 越多,Cu +浓度越高,除Cl -效果越好D .2Cu +=Cu 2++Cu 平衡常数很大,反应趋于完全 【答案】C【解析】K sp (CuCl)=c(Cu +)·c(Cl -),在横坐标-1(Cl )lg mol L c --⋅为1时,纵坐标-1(Cu )lg mol L c +⋅大于-6,小于-5,所以K sp (CuCl)的数量级是10-7,A 正确;除去Cl -反应应该是Cu+Cu 2++2Cl -=2CuCl ,B 正确;溶液中存在平衡:Cu ++Cl-CuCl 、2Cu +Cu 2++Cu ,加入纯固态物质Cu 对平衡无影响,故C 错误;D .在没有Cl -存在的情况下,反应2Cu+Cu 2++Cu 的平衡常数约为2 6.77.927.32(Cu )1010(Cu )(10)c c +-+-==,平衡常数 很大,反应趋于完全,D 正确。
10.金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH ,达到分离金属离子的目的。