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沉淀溶解平衡图像的分析

沉淀溶解平衡图像的分析
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沉淀溶解平衡图像的分析

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,都是相应温度下恰好生成沉淀时的离子浓度,同一温度下有相同的K sp。曲线上方的任何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.分析沉淀溶解平衡图像的三步骤

明确图像中纵、横坐标的含义→理解图像中线上的点、线外点的含义→抓住K sp的特点,结合选项分析判断

理解应用

已知CaCO3溶于水有如下平衡关系:CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO2-3(aq)ΔH>0

不同温度下(T1、T2),

CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,回答下列问题(注:CaCO3均未完全溶解)

(1)T1________(填“>”“<”或“=”)T2。

(2)保持T1不变,怎样使A点变成B点________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)在B点,若温度从T1到T2,则B点变到________点(填“C”“D”或“E”。)

(4)T1温度下,E点的某混合体系,静置一段时间是否有可能析出沉淀?为什么?________________________________________________________________________。

答案(1)<

(2)保持T1不变,向悬浊液中加入Na2CO3固体

(3)D

(4)可能析出沉淀,原因是E点Q c>K sp

1.已知四种盐的溶解度(S)曲线如图所示,下列说法不正确的是()

A.将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体

B.将MgCl2溶液蒸干可得Mg(OH)2固体

C.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯

D.不可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2

答案 D

解析因为NaCl的溶解度受温度的影响不大,所以将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体,故A 正确;因为MgCl2能水解,水解产生Mg(OH)2和HCl,加热,水解平衡正向移动,HCl易挥发,所以将MgCl2溶液蒸干可得Mg(OH)2固体,故B正确;因Mg(ClO3)2的溶解度随温度升高而增大且受温度影响变化较大,NaCl的溶解度受温度影响较小,所以Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯,故C正确;反应MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl 类似于侯氏制碱法生成NaHCO3的原理,因为NaCl的溶解度小而从溶液中析出,使反应向生成Mg(ClO3)2的方向进行,故D错误。

2.(2019·石家庄质检)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4.9×10-13

B.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,B错;

在a点时Q c<K sp,故为AgBr的不饱和溶液,C正确;在t℃时,平衡常数K=c(Cl-)

c(Br-)

=K sp(AgCl)

K sp(AgBr)

,代入数据得K≈816,D正确。

3.常温下,Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列有关说法正确的是()

A.K sp[Fe(OH)3]>K sp[Cu(OH)2]

B.a、b、c、d四点的K w不同

C.在Fe(OH)3饱和溶液中加入适量硝酸钾晶体可使a点变到b点

D.d点时的Cu(OH)2溶液为不饱和溶液

答案 D

解析根据图示,b点c(Fe3+)与c点c(Cu2+)相等,而b点c(OH-)=10-12.7 mol·L-1,c点c(OH-)=10-9.6mol·L-1,根据K sp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),K sp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-),显然K sp[Fe(OH)3]<K sp[Cu(OH)2],A项错误;a、b、c、d四点的温度相同,K w相同,B项错误;在Fe(OH)3饱和溶液中加入适量硝酸钾晶体,对Fe(OH)3的沉淀溶解平衡没有影响,C项错误;d点位于Cu(OH)2沉淀溶解平衡曲线左方,为不饱和溶液,D项正确。4.(2019·陕西高新中学高三月考)25 ℃时,用0.100 0 mol·L-1的AgNO3溶液分别滴定体积均为V0 mL且浓度均为0.100 0 mol·L-1的KCl、KBr及KI溶液,其滴定曲线如下图。

已知:25 ℃时,AgCl、AgBr及AgI溶度积常数依次为1.8×10-10、5.0×10-13、8.3×10-17,下列说法正确的是()

A.V0=45.00

B.滴定曲线①表示KCl的滴定曲线

C.滴定KCl时,可加入少量的KI作指示剂

D.当AgNO3溶液滴定至60.00 mL时,溶液中c(I-)<c(Br-)<c(Cl-)

答案 D

解析由25 ℃时AgCl、AgBr及AgI的溶度积常数及图像可知,V0=50.00,c(Ag+)由大到小依次是AgCl、AgBr、AgI,所以-lg c(Ag+)从小到大依次为AgCl、AgBr、AgI,所以③、②、①依次为KCl、KBr及KI溶液的滴定曲线;在滴定KCl时,不能用KI作指示剂,因为AgI 溶度积常数更小,更容易沉淀;同理,当AgNO3溶液滴定至60.00 mL时,AgNO3溶液过量10.00 mL,溶液中的c(Ag+)相同,所以溶液中c(I-)<c(Br-)<c(Cl-)。综上所述,D正确。5.某温度时,可用K2S沉淀Cu2+、Mn2+、Zn2+三种离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lg c(S2-)与lg c(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是()

A.三种离子对应的硫化物中K sp(CuS)最小,约为1×10-20

B.向MnS的悬浊液中加入少量水,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,c(S2-)增大

C.可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2

D.向浓度均为1×10-5mol·L-1的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×10-4mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀

答案 C

解析向横坐标作一垂线,与三条斜线相交,此时c(S2-)相同,而c(Cu2+)<c(Zn2+)<c(Mn2+),可判断CuS的K sp最小。取CuS线与横坐标交点,可知此时c(S2-)=10-10mol·L-1,c(Cu2+)=10-25 mol·L-1,K sp(CuS)=10-35,A项错误;向MnS悬浊液中加水,促进溶解,溶解平衡正向移动,但依然是MnS的饱和溶液,c(S2-)不变,B项错误;因为K sp(ZnS)<K sp(MnS),加入MnS将ZnCl2转化成溶解度更小的ZnS,过量的MnS固体过滤除去,C项正确;因K sp(CuS)<K sp(ZnS)<K sp(MnS),所以Cu2+先沉淀,D项错误。

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