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1、沉淀溶解平衡沉淀平衡曲线分析1.(2019全国卷)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。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图所示。下列说法错误的是()A.图中a和b分别为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【解析】选B。图中p、q对应纵横坐标数值相等,即c(Cd2+)=c(S2-),则a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解
2、度,A正确;图中m、n、p点对应的温度相同,小于q点对应的温度,对应的Ksp的关系为Ksp(m)=Ksp(n) =Ksp(p)Ksp。(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时Qc2.810-9,因等体积混合,c(C)=110-4 molL-1,故混合溶液中c(Ca2+)应大于2.810-5 molL-1,则混合前c(CaCl2)至少应为5.610-5 molL-1。2.某温度下,难溶物FeR的水溶液中存在平衡FeR(s)Fe2+(aq)+R2-(aq),其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A.可以通过升温实现由a点变到c点B.b点对应的Ksp等于a点对应的KspC.d点可能有沉淀
3、生成D.该温度下,Ksp=41【解析】选B。升高温度,Fe2+和R2-的浓度同时增大,A项错误;曲线上的点,均为平衡点,温度不变,Ksp不变,B项正确;d点相对于平衡点a点,c(Fe2+)相同,d点c(R2-)小于a点,没有沉淀生成,C项错误;选a点或b点计算,Ksp(FeR)=210-18,D项错误。3.毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl22H2O的流程如下:已知:Ca2+Mg2+Fe3+开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.2加入NH3 H2O调节pH=8可除去_(填离子符号),滤渣中含_(填
4、化学式)。加入H2C2O4时应避免过量,原因是_。(已知:Ksp(BaC2O4)=1.610-7,Ksp(CaC2O4)=2.310-9。)【解析】根据流程图和表中数据可知,加入NH3H2O调pH为8,只有Fe3+完全沉淀,故可除去Fe3+;加入NaOH调pH=12.5,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,所以滤渣中含Mg(OH)2、Ca(OH)2;根据Ksp(BaC2O4)=1.610-7可知,H2C2O4过量时Ba2+转化为BaC2O4沉淀,BaCl22H2O产品的产量会减少。答案:Fe3+Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品的产量减少【归纳提升】
5、沉淀开始和沉淀完全时溶液pH的计算方法以Cu(OH)2为例。室温下,向2 molL-1 CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液调节溶液的pH至多少时开始沉淀?调节溶液pH至多少时Cu2+沉淀完全?(已知:室温下KspCu(OH)2=2.010-20,离子浓度小于10-5 molL-1时视为Cu2+沉淀完全)沉淀开始时pH的求算。KspCu(OH)2=c(Cu2+)c2(OH-)=2c2(OH-)=2.010-20,c(OH-)=10-10(molL-1),c(H+)=10-4(molL-1),pH=-lgc(H+)=-lg10-4=4。沉淀完全时pH的求算。KspCu(OH)2=c(Cu2+)c2(OH-)=10-5c2(OH-)=2.010-20,c(OH-)=10-84.4710-8(molL-1),c(H+)=2.2410-7(molL-1),pH=-lgc(H+)=-lg(2.2410-7)=7-lg2.246.6。5