2023屆新高考化學(xué)選考一輪總復(fù)習(xí)學(xué)案-熱點(diǎn)15　沉淀溶解平衡中的圖像分析

熱點(diǎn)15沉淀溶解平衡中的圖像分析1.?？紝?duì)數(shù)圖像關(guān)系的含義與變化規(guī)律類型含義變化規(guī)律解題策略pH=-lgc(H+)氫離子濃度的常用對(duì)數(shù)負(fù)值pH越大,c(H+)越小,溶液的堿性越強(qiáng)①先弄清是對(duì)數(shù)還是負(fù)對(duì)數(shù);②弄清楚是什么的對(duì)數(shù),如濃度對(duì)數(shù)、濃度比對(duì)數(shù)、體積比對(duì)數(shù)等;③弄清楚對(duì)數(shù)變化所表示的意義;④利用特殊點(diǎn),如pH=7、lgx=0、交點(diǎn)等,判斷離子濃度的大小pC=-lgc(C)C離子濃度的常用對(duì)數(shù)負(fù)值pC越大,c(C)越小lgc生成物與反應(yīng)物濃度比的常用對(duì)數(shù)lgc(lgV稀釋后與稀釋前體積比的常用對(duì)數(shù)lgVVAG=lgc氫離子與氫氧根離子濃度比的常用對(duì)數(shù)AG越大,酸性越強(qiáng),中性時(shí),c(AG=02.“三步法”解沉淀溶解平衡圖像題第一步:識(shí)圖像。認(rèn)識(shí)圖像橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)表示什么;曲線上的點(diǎn)表示達(dá)到平衡狀態(tài),曲線上方的點(diǎn)代表“過(guò)飽和溶液”,曲線下方的點(diǎn)代表“不飽和溶液”。第二步:想原理。涉及的原理主要有溶度積表達(dá)式的書寫、影響沉淀溶解平衡的因素以及溶度積常數(shù)的影響因素。如濃度不會(huì)改變?nèi)芏确e,溶度積只與溫度有關(guān),多數(shù)情況下,溫度越高,溶度積越大。第三步:找聯(lián)系。將圖像與溶度積原理聯(lián)系起來(lái),分析題目設(shè)置的問(wèn)題,如求離子濃度、判斷沉淀溶解平衡狀態(tài)等。題型一沉淀溶解平衡中濃度變化類圖像[典例1](2019·全國(guó)Ⅱ卷)絢麗多彩的無(wú)機(jī)顏料的應(yīng)用曾創(chuàng)造了古代繪畫和彩陶的輝煌。硫化鎘(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料,其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.圖中a和b分別為T1、T2溫度下CdS在水中的溶解度B.圖中各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp的關(guān)系為Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)C.向m點(diǎn)的溶液中加入少量Na2S固體,溶液組成由m沿mpn線向p方向移動(dòng)D.溫度降低時(shí),q點(diǎn)的飽和溶液的組成由q沿qp線向p方向移動(dòng)解析:CdS在水中存在沉淀溶解平衡CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq),其溶度積Ksp=c(Cd2+)·c(S2-),在飽和溶液中,數(shù)值上c(Cd2+)=c(S2-)=S(溶解度),結(jié)合圖像可以看出,圖中a和b分別表示T1和T2溫度下CdS的溶解度,A項(xiàng)正確;m、n和p點(diǎn)均為溫度T1條件下所測(cè)的對(duì)應(yīng)離子濃度,則其溶度積相同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;m點(diǎn)達(dá)到沉淀溶解平衡,向其中加入硫化鈉后,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),c(Cd2+)減小,c(S2-)增大,溶液組成由m沿mpn線向p方向移動(dòng),C項(xiàng)正確;從圖像中可以看出,T2>T1,溫度降低時(shí),q點(diǎn)對(duì)應(yīng)飽和溶液的溶解度下降,溶液中的c(Cd2+)與c(S2-)同時(shí)減小,會(huì)沿qp線向p方向移動(dòng),D項(xiàng)正確。答案:B沉淀溶解平衡Ksp曲線的分析思路(1)圖示分析(2)常見(jiàn)變化a→c:同在曲線上,增大SO4b→c:c(SO42-)不變,c(Ba2+d→c:c(SO42-)不變,c(Ba2+c→a:同為曲線上,增大Ba2+濃度。曲線上方的點(diǎn)表示過(guò)飽和溶液;曲線下方的點(diǎn)表示不飽和溶液。[對(duì)點(diǎn)精練1]在T℃時(shí),鉻酸銀(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說(shuō)法中不正確的是(C)A.T℃時(shí),在Y點(diǎn)和Z點(diǎn),Ag2CrO4的Ksp相等B.向飽和Ag2CrO4溶液中加入固體K2CrO4不能使溶液由Y點(diǎn)變?yōu)閄點(diǎn)C.T℃時(shí),Ag2CrO4的Ksp為1×10-8D.圖中a=2×10-4解析:一種物質(zhì)的Ksp只與溫度有關(guān),A項(xiàng)正確;向飽和Ag2CrO4溶液中加入固體K2CrO4后,沉淀溶解平衡向左移動(dòng),導(dǎo)致c(Ag+)減小,而題圖中由Y點(diǎn)變成X點(diǎn)的過(guò)程中,c(Ag+)保持不變,B項(xiàng)正確;T℃時(shí),Ag2CrO4的Ksp=c2(Ag+)·c(CrO42-)=(1×10-3)2×(1×10-5)=1×10-11,C項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度不變,Ksp不變,Ksp=c2(Ag+)·c(CrO42-),即1×10-11=a2×5×10-4題型二沉淀溶解平衡中濃度對(duì)數(shù)變化類圖像[典例2](2021·全國(guó)甲卷)已知相同溫度下,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)。某溫度下,飽和溶液中-lg[c(SO42-)]、-lg[c(CO下列說(shuō)法正確的是()A.曲線①代表BaCO3的沉淀溶解曲線B.該溫度下BaSO4的Ksp(BaSO4)為1.0×10-10C.加適量BaCl2固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)D.c(Ba2+)=10-5.1時(shí)兩溶液中c(S解析:Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),當(dāng)-lg[c(Ba2+)]=5.1,即c(Ba2+)=10-5.1時(shí),y1<y2,所以陰離子濃度c點(diǎn)>d點(diǎn),即c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp要大些,根據(jù)Ksp的大小可知,曲線②代表BaCO3的沉淀溶解曲線,曲線①代表BaSO4的沉淀溶解曲線,A錯(cuò)誤;曲線①,當(dāng)-lg[c(Ba2+)]=4.0時(shí),-lg[c(SO42-)]=6.0,則c(Ba2+)=1.0×10-4、c(SO42-)=1.0×10-6,所以Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO42-)=1.0×10-10,B正確;加入適量BaCl2固體后,由于c(Ba2+)增大,所以BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO32-(aq)平衡逆向移動(dòng),c(CO答案:B對(duì)數(shù)圖像題中數(shù)值的意義將溶液中某一微粒的濃度[如c(A)]或某些微粒濃度的比值[如c(A)①若c(A)=1[或c(A)②若c(A)>1[或c(A)c(B)③若c(A)<1[或c(A)c(B)[對(duì)點(diǎn)精練2]某些難溶性鉛鹽可用作涂料,如白色的PbCO3和黃色的PbI2。室溫下,PbCO3和PbI2在不同的溶液中分別達(dá)到溶解平衡時(shí)-lgc(Pb2+)與-lgc(CO32-A.Ksp(PbCO3)的數(shù)量級(jí)為10-14B.相同條件下,水的電離程度:q點(diǎn)>p點(diǎn)C.PbCO3和PbI2的飽和溶液中c(CD.向1L飽和PbCO3溶液中加入1molKI固體(忽略溶液體積變化),有黃色沉淀生成解析:PbCO3(s)Pb2+(aq)+CO32-(aq)達(dá)到平衡時(shí),c(Pb2+)=c(CO32-),則圖像L2對(duì)應(yīng)的是-lgc(Pb2+)與-lgc(CO32-)的變化關(guān)系;PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)達(dá)平衡時(shí),2c(Pb2+)=c(I-A.由上述分析可知,圖像L2對(duì)應(yīng)的是-lgc(Pb2+)與-lgc(CO32-)的變化關(guān)系,取-lgc(Pb2+)=13.1,-lgc(CO32-)=0的點(diǎn),c(Pb2+)=10-13.1mol/L,c(CO32-)=1mol/L,Ksp(PbCO3)=10-13.1×1=10-13.1,數(shù)量級(jí)為10-14,正確;B.相同條件下,p點(diǎn)和q點(diǎn)的鉛離子濃度相同,p點(diǎn)為碘化鉛的飽和溶液,q點(diǎn)為碳酸鉛的飽和溶液;由于氫碘酸為強(qiáng)酸,碘離子不水解,而弱酸根CO32-水解促進(jìn)了水的電離,所以水的電離程度q點(diǎn)>p點(diǎn),正確;C.Ksp(PbCO3)=10-13.1,PbCO3飽和溶液