2026年高考化学一轮复习PPT课件 第52讲　沉淀溶解平衡图像

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1.熟知常考沉淀溶解平衡图像的类型，能用沉淀溶解平衡原理解释曲线变化的原因。2.会选取特殊点利用数据进行有关Ksp的计算。
类型一　沉淀溶解平衡中离子浓度关系曲线
类型二　沉淀溶解平衡离子浓度对数曲线
沉淀溶解平衡中离子浓度关系曲线
1.阳离子－阴离子单曲线以BaSO4在不同条件下沉淀溶解平衡为例
2.阴、阳离子浓度－温度双曲线图以BaSO4沉淀溶解平衡为例
提取曲线信息：(1)曲线上各点的意义：每条曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任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。T1曲线：a、b点都表示饱和溶液，c点表示过饱和溶液。T2曲线：a、b、c点都表示不饱和溶液。(2)计算Ksp：由a或b点可以计算出T1温度下的Ksp。(3)比较T1和T2大小：因BaSO4沉淀溶解平衡为吸热过程，可知：T1＜T2。
2.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在水中的物质的量浓度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
A项：CdS在水中存在沉淀溶解平衡：CdS(s)⥫⥬Cd2＋(aq)＋S2－(aq)，其溶度积Ksp＝c(Cd2＋)·c(S2－)，在饱和溶液中，c(Cd2＋)＝c(S2－)，结合图像可以看出，图中a和b分别表示T1和T2温度下CdS在水中的物质的量浓度，正确；B项：CdS的溶度积受温度影响，m、n和p点均为温度为
T1条件下所测的对应离子浓度，则其溶度积相同，错误；C项：m点达到沉淀溶解平衡，向其中加入硫化钠后，平衡向逆反应方向移动，c(Cd2＋)减小，c(S2－)增大，溶液组成由m沿mpn向p方向移动，正确；D项：温度降低时，q点对应饱和溶液的溶解度下降，溶液中的c(Cd2＋)与c(S2－)同时减小，会沿qp线向p点方向移动，正确。
沉淀溶解平衡离子浓度对数曲线
1.正对数[lg c(M＋)～lg c(R－)]曲线提取曲线信息：(1)曲线上各点的意义：每条曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任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。ZnS曲线：a点表示饱和溶液，c点表示不饱和溶液。CuS曲线：b点表示饱和溶液，c点表示过饱和溶液。
(2)计算Ksp：由曲线上面给定数据可以计算CuS、ZnS的Ksp。(3)比较Ksp大小：Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)。
Ka(HF)＝10－1×10－2.2＝10－3.2，数量级为10－4，故B错误；向PbF2浊液中加入NaF固体，增大了F－的浓度，使PbF2(s)⥫⥬Pb2＋(aq)＋2F－(aq)平衡逆向移动，lg c(Pb2＋)减小，故C错误；根据元素守恒2c(Pb2＋)＝c(F－)＋c(HF)，加入盐酸，H＋与F－反应生成HF，则c(H＋)＜c(Cl－)，所以存在c(H＋)＋2c(Pb2＋)＜c(F－)＋c(HF)＋c(Cl－)，故D正确。
向10 mL 0.2 ml/L CuCl2 溶液中滴加0.2 ml/L的Na2S溶液：提取曲线信息：(1)曲线上各点的意义：曲线上任一点(a、b、c点)都表示饱和溶液。(2)计算Ksp：由b点恰好完全反应可知c(Cu2＋)＝10－17.7，进而求出Ksp＝(10－17.7)2＝10－35.4。
多平衡体系溶液中平衡常数(K)的计算及应用
1.分析多平衡体系溶液有关问题的关键(1)善于从粒子间相互作用角度，认识物质在水溶液中的行为，定性与定量分析相结合，动态地、平衡地、系统地分析解决水溶液中的离子反应问题。(2)善于用函数表示化学反应过程中的某一量的变化，熟练掌握简单的对数、指数运算。(3)善于利用溶液中的守恒关系进行分析推理。(4)善于结合题干、图像信息找到各反应的平衡常数之间的关系。在解决复杂平衡问题时，可先写出各平衡常数的表达式，分析各平衡常数表达式中相同量的位置，思考能否通过平衡常数的组合与推导得到只含已知量或自变量更少的关系式，可能会起到事半功倍的效果。
2.几种常考常数关系推导举例(1)水解常数与电离常数、水的离子积之间的关系常温下，H2S的电离常数为Ka1、Ka2，推导Na2S溶液中S2－水解常数Kh1、Kh2与Ka1、Ka2的关系。
(2)水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系常温下推导Cu2＋的水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系。
(3)平衡常数与电离常数、溶度积之间的关系以反应ZnS(s)＋2H＋(aq)⥫⥬Zn2＋(aq)＋H2S(aq)为例，推导该沉淀溶解的平衡常数K。
1.某废水中含浓度相同的Cd2＋、Ni2＋，若通入H2S气体，保持c(H2S)＝0.1 ml·L－1，通过调节溶液pH使金属离子分步沉淀。已知常温下，Ksp(CdS)＜Ksp(NiS)，－lg c(x)与pH关系如图，x表示Cd2＋、Ni2＋、S2－或HS－。下列说法错误的是A.曲线b代表Ni2＋，曲线c代表S2－B.Ka2＝10－14.4C.M点会有NiS沉淀析出D.反应NiS(s)＋Cd2＋(aq)⥫⥬CdS(s)＋Ni2＋(aq)的平衡常数K＝107.6
随着pH的增大，H2S饱和溶液中H2S的电离平衡向电离方向移动，HS－与S2－的浓度要增大，则有－lg c(HS－)和－lg c(S2－)随着pH增大而减小，且pH相同时，HS－的浓度大于S2－的浓度，即－lg c(HS－)小于－lg c(S2－)；随着pH的增大，S2－的浓度增大，Cd2＋、Ni2＋的浓度减小，即－lg c(Ni2＋)和－lg c(Cd2＋)随pH增大而增大，且Ksp(NiS)＞
2.钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的＋2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下：注：加沉淀剂使一种金属离子浓度≤10－5 ml·L－1，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。
炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的＋2价氧化物及锌和铜的单质，经稀硫酸酸浸时，铜不溶解，Zn及其他氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外，其他均转化为相应的＋2价阳离子进入溶液；然后通入硫化氢沉铜生成CuS沉淀；过滤后，滤液中加入Na2S2O8将锰离子氧化为二氧化锰除去，同时亚铁离子也被氧化为铁离子；再次过滤后，用氢氧化钠调节pH＝4，铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去；第三次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴，得到C(OH)3。加快“酸浸”的效率可采取的方法是研磨粉碎、适当增加硫酸浓度、加热等；
(2)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2＋)和c(C2＋)均为0.10 ml·L－1，向其中加入Na2S至Zn2＋沉淀完全，此时溶液中c(C2＋)＝　　　　　ml·L－1，据此判断能否实现Zn2＋和C2＋的完全分离　　　　　(填“能”或“不能”)。
炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的＋2价氧化物及锌和铜的单质，经稀硫酸酸浸时，铜不溶解，Zn及其他氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外，其他均转化为相应的＋2价阳离子进入溶液；然后通入硫化氢沉铜生成CuS沉淀；过滤后，滤液中加入Na2S2O8将锰离子氧化为二氧化锰除去，同时亚铁离子也被氧化为铁离子；再次过滤后，用氢氧化钠调节pH＝4，铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去；第三次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴，得到C(OH)3。假设“沉铜”后得
(3)“沉锰”步骤中，发生反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________。
炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的＋2价氧化物及锌和铜的单质，经稀硫酸酸浸时，铜不溶解，Zn及其他氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外，其他均转化为相应的＋2价阳离子进入溶液；然后通入硫化氢沉铜生成CuS沉淀；过滤后，滤液中加入Na2S2O8将锰离子氧化为二氧化锰除去，同时亚铁离子也被氧化为铁离子；再次过滤后，用氢氧化钠调节pH＝4，铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去；第三次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴，得到C(OH)3。“沉锰”步骤
(4)“沉淀”步骤中，用NaOH调pH＝4，分离出的滤渣是　　　　　。
炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的＋2价氧化物及锌和铜的单质，经稀硫酸酸浸时，铜不溶解，Zn及其他氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外，其他均转化为相应的＋2价阳离子进入溶液；然后通入硫化氢沉铜生成CuS沉淀；过滤后，滤液中加入Na2S2O8将锰离子氧化为二氧化锰除去，同时亚铁离子也被氧化为铁离子；再次过滤后，用氢氧化钠调节pH＝4，铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去；第三次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴，得到C(OH)3。 “沉锰”步骤
中，将Fe2＋氧化为Fe3＋，“沉淀”步骤中用NaOH调pH＝4，Fe3＋可以完全沉淀为Fe(OH)3，因此，分离出的滤渣是Fe(OH)3。
6.(2022·湖南卷)室温时，用0.100 ml·L－1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL浓度相等的Cl－、Br－和I－混合溶液，通过电位滴定法获得lg c(Ag＋)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示[忽略沉淀对离子的吸附作用。溶液中离子浓度小于1.0×10－5 ml·L－1时，认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgI)＝8.5×10－17]。下列说法正确的是A.a点：有白色沉淀生成B.原溶液中I－的浓度为0.100 ml·L－1C.当Br－沉淀完全时，已经有部分Cl－沉淀D.b点：c(Cl－)＞c(Br－)＞c(I－)＞c(Ag＋)
1.某温度时，BaSO4在水中的溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点C.d点无BaSO4沉淀生成D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
2.不同温度(T1和T2)时，硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是A.T1＞T2B.加入BaCl2固体，可使溶液由a点变到c点C.c点时，在T1、T2两个温度下均有固体析出D.a点和b点的Ksp相等
3.25 ℃时，用Na2S沉淀Cu2＋、Zn2＋两种金属离子(M2＋)，所需S2－最低浓度的对数值lg c(S2－)与lg c(M2＋)关系如图所示。下列说法不正确的是A.Na2S溶液中：c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝2c(Na＋)B.25 ℃时，Ksp(CuS)约为1×10－35C.向100 mL浓度均为10－5 ml·L－1 Zn2＋、Cu2＋的混合溶液中逐滴加入10－4 ml·L－1 Na2S溶液，Cu2＋先沉淀D.向Cu2＋浓度为10－5 ml·L－1废水中加入ZnS粉末，会有CuS沉淀析出
7.已知：pAg＝－lg c(Ag＋)，Ksp(AgCl)＝1×10－12。如图是向10 mL AgNO3溶液中逐滴加入0.1 ml·L－1的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是[提示：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)]A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 ml·L－1B.图中x点的坐标为(100，6)C.图中x点表示溶液中Ag＋被恰好完全沉淀D.把0.1 ml·L－1的NaCl换成0.1 ml·L－1 NaI，则图像在终点后变为虚线部分
A项，加入NaCl之前，pAg＝0，所以c(AgNO3)＝1 ml·L－1，错误；B项，由于x点c(Ag＋)＝10－6 ml·L－1＜10－5 ml·L－1，所以Ag＋已沉淀完全，n(NaCl)＝n(AgNO3)＝0.01 L×1 ml·L－1＝0.01 ml，所以V(NaCl)＝100 mL，B正确，C错误；若把NaCl换成NaI，由于Ksp(AgI)更小，所以c(Ag＋)更小，pAg更大，D错误。
8.用0.100 ml·L－1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 ml·L－1含Cl－溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10－10B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)C.相同实验条件下，若改为0.040 0 ml·L－1 Cl－，反应终点c移到aD.相同实验条件下，若改为0.050 0 ml·L－1Br－，反应终点c向b方向移动
从图1可以看出pH＝10.25时，碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同，A项正确；从图2可以看出pH＝11、lg [c(Mg2＋)]＝－6时，该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方，不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀，B项正确；从图2可以看出pH＝9、lg [c(Mg2＋)]＝－2时，该点位于曲线Ⅱ的上