高中化學(xué)新教材同步選擇性必修第一冊(cè) 第3章 微專題7 難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡圖像分析（同步講義）

微專題7難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡圖像分析1．曲線型圖像第一步：明確圖像中縱、橫坐標(biāo)的含義縱、橫坐標(biāo)通常是難溶物溶解后電離出的離子濃度。第二步：理解圖像中線上點(diǎn)、線外點(diǎn)的含義(1)以氯化銀為例，在該沉淀溶解平衡圖像上，曲線上任意一點(diǎn)都達(dá)到了沉淀溶解平衡狀態(tài)，此時(shí)Q＝Ksp。在溫度不變時(shí)，無(wú)論改變哪種離子的濃度，另一種離子的濃度只能在曲線上變化，不會(huì)出現(xiàn)在曲線以外。(2)曲線上方區(qū)域的點(diǎn)均為過(guò)飽和溶液，此時(shí)Q＞Ksp。(3)曲線下方區(qū)域的點(diǎn)均為不飽和溶液，此時(shí)Q＜Ksp。2．對(duì)數(shù)型圖像(1)圖像類型pH圖像將溶液中c(H＋)取負(fù)對(duì)數(shù)，即pH＝－lgc(H＋)，反映到圖像中是c(H＋)越大，則pH越小pOH圖像將溶液中c(OH－)取負(fù)對(duì)數(shù)，即pOH＝－lgc(OH－)，反映到圖像中是c(OH－)越大，則pOH越小pC圖像將溶液中某一微粒濃度[如c(A)]或某些微粒濃度的比值取負(fù)對(duì)數(shù)，即pC＝－lgc(A)，反映到圖像中是c(A－)越大，則pC越小(2)解題要領(lǐng)解題時(shí)要理解pH、pOH、pC的含義，以及圖像橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)代表的含義，通過(guò)曲線的變化趨勢(shì)，找到圖像與已學(xué)化學(xué)知識(shí)間的聯(lián)系。10，下列說(shuō)法不正確的是()A．在t℃時(shí)，AgBr的Ksp為4.9×10－13B．在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體，可使溶液由c點(diǎn)到b點(diǎn)C．圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是AgBr的不飽和溶液D．在t℃時(shí)，AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常數(shù)K≈816答案B解析沉淀溶解平衡曲線上的點(diǎn)均表示AgBr的飽和溶液，再結(jié)合溶度積的定義，則Ksp＝c(Ag＋)·c(Br－)＝7×10－7×7×10－7＝4.9×10－13，A項(xiàng)正確；根據(jù)AgBr(s)Ag＋(aq)＋Br－(aq)，加入NaBr固體，溶液中c(Br－)增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，c(Ag＋)減小，而c點(diǎn)到b點(diǎn)，c(Ag＋)不變，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；a點(diǎn)的離子積小于Ksp，說(shuō)明此溶液為不飽和溶液，故C項(xiàng)正確；K＝eq\f(cCl－,cBr－)＝eq\f(cAg＋·cCl－,cAg＋·cBr－)＝eq\f(KspAgCl,KspAgBr)＝eq\f(4×10－10,4.9×10－13)≈816，故D項(xiàng)正確。2．如圖所示，有T1、T2兩種溫度下兩條BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線，下列說(shuō)法不正確的是()A．加入Na2SO4可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)B．在T1曲線上方區(qū)域(不含曲線)任意一點(diǎn)時(shí)，均有BaSO4沉淀生成C．蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點(diǎn)變?yōu)榍€上a、b之間的某一點(diǎn)(不含a、b)D．升溫可使溶液由b點(diǎn)變?yōu)閐點(diǎn)答案D解析加入Na2SO4，c(SOeq\o\al(2－,4))增大，Ksp不變，c(Ba2＋)減小，A項(xiàng)正確；在T1曲線上方任意一點(diǎn)，由于Q>Ksp，所以均有BaSO4沉淀生成，B項(xiàng)正確；不飽和溶液蒸發(fā)溶劑，c(SOeq\o\al(2－,4))、c(Ba2＋)均增大，C項(xiàng)正確；升溫，Ksp增大，c(SOeq\o\al(2－,4))、c(Ba2＋)均增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．一定溫度下，三種碳酸鹽MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示。已知：pM＝－lgc(M)，p(COeq\o\al(2－,3))＝－lgc(COeq\o\al(2－,3))。下列說(shuō)法正確的是()A．MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大B．a(chǎn)點(diǎn)可表示MnCO3的飽和溶液，且c(Mn2＋)＝c(COeq\o\al(2－,3))C．b點(diǎn)可表示CaCO3的飽和溶液，且c(Ca2＋)<c(COeq\o\al(2－,3))D．c點(diǎn)可表示MgCO3的不飽和溶液，且c(Mg2＋)>c(COeq\o\al(2－,3))答案B解析pM相等時(shí)，圖線中p(COeq\o\al(2－,3))數(shù)值越大，實(shí)際濃度越小，因此，MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a點(diǎn)pM＝p(COeq\o\al(2－,3))，c(Mn2＋)＝c(COeq\o\al(2－,3))，可表示MnCO3的飽和溶液，B項(xiàng)正確；b點(diǎn)在線上，可表示CaCO3的飽和溶液，pM<p(COeq\o\al(2－,3))，所以c(Ca2＋)>c(COeq\o\al(2－,3))，C項(xiàng)錯(cuò)誤；c點(diǎn)為不飽和溶液，pM>p(COeq\o\al(2－,3))，所以c(Mg2＋)<c(COeq\o\al(2－,3))，D項(xiàng)錯(cuò)誤。＋)]與溶液pH的變化關(guān)系如圖所示，已知該溫度下Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]。下列說(shuō)法正確的是()A．曲線a表示Fe(OH)2飽和溶液中的變化關(guān)系B．除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2＋，可加入適量CuOC．當(dāng)Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存時(shí)，溶液中c(Fe2＋)∶c(Cu2＋)＝104.6∶1D．向X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的飽和溶液中加入少量NaOH固體，可轉(zhuǎn)化為Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液答案C解析根據(jù)圖示，pH相同時(shí)，曲線a對(duì)應(yīng)的c(M2＋)小，因Fe(OH)2與Cu(OH)2屬于同類型沉淀，一定溫度下，Ksp越大，c(M2＋)越大，故曲線a表示Cu(OH)2飽和溶液中的變化關(guān)系，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]，則調(diào)節(jié)pH過(guò)程中，Cu2＋先沉淀，除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2＋，應(yīng)先加入H2O2將Fe2＋氧化為Fe3＋，再調(diào)節(jié)pH，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)圖知pH＝－4)2＝10－19.7，Ksp[Fe(OH)2]＝10－7.1×(10－4)2＝10－15.1，當(dāng)Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存時(shí)，溶液中c(Fe2＋)∶c(Cu2＋)＝eq\f(Ksp[FeOH2],c2OH－)∶eq\f(Ksp[CuOH2],c2OH－)＝Ksp[Fe(OH)2]∶Ksp[Cu(OH)2]＝104.6∶1，C增大，Cu(OH)2的沉淀溶解平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，c(Cu2＋)減小，故X點(diǎn)不能轉(zhuǎn)化為Y點(diǎn)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．金屬氫氧化物在酸中的溶解度不同，因此可以利用這一性質(zhì)，控制溶液的pH，達(dá)到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)如圖所示。(1)pH＝3時(shí)溶液中銅元素的主要存在形式是________。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，應(yīng)該控制溶液的pH為____。A．<1B．4左右C．>6(3)在Ni(OH)2溶液中含有少量的Co2＋雜質(zhì)，______(填“能”或“不能”)通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH的方法來(lái)除去，理由是________________________________________________________________________。(4)要使氫氧化銅沉淀溶解，除了加入酸之外，還可以加入氨水，生成[Cu(NH3)4]2＋，寫出反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________________________。(5)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如下表：物質(zhì)FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.3×10－182.5×10－131.3×10－363.4×10－286.4×10－531.6×10－24某工業(yè)廢水中含有Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋，最適宜向此工業(yè)廢水中加入過(guò)量的______(填字母)除去它們。A．NaOHB．FeSC．Na2S答案(1)Cu2＋(2)B(3)不能Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范圍相差太小(4)Cu(OH)2＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O(5)B解析(1)據(jù)圖知pH＝4～5時(shí)，Cu2＋開始沉淀為Cu(OH)2，因此pH＝3時(shí)，主要以Cu2＋形式存在。(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3＋，應(yīng)保證Fe3＋完全沉淀，而Cu2＋還未沉淀，據(jù)圖知pH為4左右。(3)據(jù)圖知，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范圍相差太小，無(wú)法通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2＋。(4)據(jù)