1、 24 沉淀溶解平衡图像的分析沉淀溶解平衡图像的分析 典例 已知 CaCO3溶于水有如下平衡关系：CaCO3(s)Ca2 (aq)CO2 3(aq) H0。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
2、 Na2CO3固体 (3)D (4)可能析出沉淀，原因是 E 点 QcKsp 1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( ) AKspFe(OH)3KspCu(OH)2 Ba、b、c、d 四点的 Kw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 Dd 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)1012.7 mol L1，c 点c(OH) 10 9.6 mol L1，根据 K spFe(OH)3c(Fe 3) c3(OH)，K
3、spCu(OH)2c(Cu 2) c2(OH)，显 然 KspFe(OH)3KspCu(OH)2，A 项错误；a、b、c、d 四点的温度相同，Kw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。 2(2020 广州期末)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。下列说法错误的是( ) AKsp(MnCO3)的数量级为 10 11 BMgCO3的悬浊液中加入少量水充分振荡，c(Mg2 )不变 Ca
4、 点表示的溶液中，c(Ca2 )c(CO2 3) D向浓度均为 0.01 mol L 1 的 Mg2 、Ca2、Mn2混合溶液中逐滴加入 Na 2CO3溶液，最先 生成 MgCO3沉淀 答案 D 解析 MgCO3的悬浊液中加入少量水，温度不变，所以 Ksp保持不变，所以 c(Mg2 )不变，B 正确；a 点表示 CaCO3的饱和溶液，lg c(CO2 3)lgc(Ca 2)，所以 c(Ca2)c(CO2 3)，C 正确；lg c(CO2 3)4 时，lgc(Mn 2)最大，lgc(Mg2)最小，即 c(Mn2)最小，c(Mg2) 最大，所以 Ksp(MnCO3)最小，Ksp(MgCO3)最大，
5、所以向浓度均为 0.01 mol L 1的 Mg2、Ca2、 Mn2 混合溶液中逐滴加入 Na 2CO3溶液，最先生成 MnCO3沉淀，D 错误。 3(2020 吉林四平四中模拟)已知：pBalgc(Ba2 )，pK alg Ka，且常温下 H2CO3：pKa1 6.4，pKa210.3。则常温下向 20 mL 0.1 mol L 1BaCl 2溶液中滴加 0.2 mol L 1Na 2CO3溶液 的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( ) AE、F、G 三点的 Ksp从大到小的顺序为 GFE B 其他条件相同， 用相同浓度、 相同体积的 MgCl2溶液替代 BaCl2溶液， F 点向 G 点
6、迁移已 知 Ksp(MgCO3)Ksp(BaCO3) C常温下，Ksp(BaCO3)为 1.010 9 D常温下，CO2 3的 pKh17.6 答案 C 解析 题干信息标明为“常温下”，故温度不变，沉淀溶解平衡常数不变，A 项错误；用相 同浓度、相同体积的 MgCl2溶液替代 BaCl2溶液，恰好完全反应时，二者消耗的 Na2CO3溶 液体积相等，但由于碳酸钡的溶度积小于碳酸镁，所以滴定终点时 pMgpBa，故 F 点向下 方迁移，B 项错误；F 点时 BaCl2溶液与 Na2CO3溶液正好反应完全；由图中 F 点数据可知， pBa4.5，则 c(Ba2 )1.0104.5mol L1，c(C
7、O2 3 )c(Ba2 )1.0104.5 mol L1，则 Ksp(BaCO3)c(CO2 3) c(Ba 2)1.0104.51.0104.51.0109，C 项正确；CO2 3的一级 水解常数 Kh1cHCO 3 cOH cCO2 3 cH cHCO 3 cOH cH cCO2 3 Kw Ka2，而 H2CO3的 pKa210.3，故 Ka210 10.3，则 K h1K w Ka2 10 14 10 10.310 3.7，即 pK h13.7，D 项错误。 4(2020 郑州第二次质检)常温下，用 AgNO3溶液分别滴定浓度均为 0.01 mol L 1 的 KCl、 K2C2O4溶液
8、，所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑 C2O2 4的水解)。下列叙述正确的是 ( ) AKsp(Ag2C2O4)的数量级为 10 7 BN 点表示 AgCl 的不饱和溶液 C向 c(Cl )c(C 2O 2 4)的混合溶液中滴入 AgNO3溶液时，先生成 Ag2C2O4沉淀 DAg2C2O4(s)2Cl (aq) 2AgCl(s)C2O2 4(aq)的平衡常数为 10 9.04 答案 D 解析 从题图看出，当 c(C2O2 4)10 2.46 mol L1 时，c(Ag )104 mol L1，K sp(Ag2C2O4) 10 2.46(104)21010.46，A 错误；分析题图可知，当
9、 c(Cl)相同时，N 点表示溶液中 c(Ag) 大于平衡时溶液中 c(Ag )，则 N 点表示 AgCl 的过饱和溶液，B 错误；根据题图可知 c(Ag) 10 4mol L1 时， c(Cl )105.75mol L1， 所以 K sp(AgCl)10 4105.75109.75， Ag 2C2O4(s) 2Cl (aq) 2AgCl(s)C2O2 4(aq)的平衡常数为cC 2O 2 4 c2Cl cC 2O 2 4 c 2Ag c2Ag c2Cl 10 10.46 10 9.752 109.04，D 正确。 5 (2020 天津红桥区模拟)常温下， 取一定量的 PbI2固体配成饱和溶液
10、， t 时刻改变某一条件， 离子浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是( ) A常温下，PbI2的 Ksp为 210 6 B温度不变，向 PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，平衡向左移动，Pb2 的浓度减小 C温度不变，t 时刻改变的条件可能是向溶液中加入了 KI 固体，PbI2的 Ksp增大 D常温下，Ksp(PbS)810 28，向 PbI 2的悬浊液中加入 Na2S 溶液，反应 PbI2(s)S 2 (aq)PbS(s)2I (aq)的平衡常数为 51018 答案 D 解析 根据图像知， 常温下平衡时溶液中c(Pb2 )、 c(I)分别是1103mol L1、 2103mol L1，
11、 因此 PbI2的 Kspc(Pb2 ) c2(I)4109，A 错误；PbI 2饱和溶液中存在平衡：PbI2(s) Pb2 (aq)2I(aq)，温度不变，向 PbI 2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，Pb 2浓度增大， 平衡逆向移动，最终平衡时 Pb2 浓度仍然比原平衡时大，B 错误；根据图像知，t 时刻改变 的条件是增大 I 浓度，温度不变，PbI 2的 Ksp不变，C 错误；反应 PbI2(s)S 2(aq) PbS(s) 2I (aq)的平衡常数 Kc 2I cS2 KspPbI2 KspPbS510 18，D 正确。 (1)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点、线 外点的含义抓住 Ksp的特点，结合选项分析判断。 (2)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 Ksp。