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1、难溶电解质的沉淀溶解平衡 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C
2、dS在水中的溶解度,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)10-5,Pb2+未沉淀完全,故B错误; 滴入NaOH溶液体积大于30 mL时,曲线发生变化,溶液中c(Fe2+)c(Pb2+)=41,故C正确; =,为定值,不发生变化,故D错误。【归纳提升】解沉淀溶解平衡图象题三步骤第一步:明确图象中纵、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:理解图象中线上点、线外点的含义(1)以氯化银为例,在该沉淀溶解平衡图象上,曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Qc=Ksp。在温度不变时,无论
3、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QcKsp。(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时QcKsp(AgBr),溶度积大的沉淀容易转化为溶度积小的沉淀,所以向AgCl悬浊液中滴加NaBr溶液会产生淡黄色AgBr沉淀,B正确;AgCl在水中的Ksp与在NaCl溶液中的相同,C错误;用1 L NaCl溶液将0.01 mol AgBr转化为AgCl,则溶液中Br-浓度变为0.01molL-1,则c(Ag+)=510-11 molL-1,则c(Cl-)=3.6 molL-1,AgBr转化过程中消耗了0.01 molL-1
4、的NaCl,所以c(NaCl)3.61 molL-1,D正确。4.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+;
5、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5.(2016全国卷节选)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,利用Ag+与Cr生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好完全沉淀(浓度等于1.010-5 molL-1)时,溶液中c(Ag+)为_molL
6、-1,此时溶液中c(Cr)等于_molL-1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.010-12和2.010-10) 【解析】结合Ksp(AgCl)和溶液中c(Cl-)=1.010-5 molL-1,可求出溶液中c(Ag+)=2.010-5 molL-1。结合溶液中c(Ag+)=2.010-5 molL-1和Ksp(Ag2CrO4)可求出溶液中c(Cr)=5.010-3 molL-1。答案:2.010-55.010-3【归纳提升】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?
7、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。