2022年高考化学一轮复习讲义第8章第42讲　微专题24　沉淀溶解平衡图像的分析 (含解析)

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[典例] 已知CaCO3溶于水有如下平衡关系：CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋COeq \\al(2－,3)(aq) ΔH＞0。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Na2CO3固体
(3)D
(4)可能析出沉淀，原因是E点Qc＞Ksp
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( )
A．Ksp[Fe(OH)3]＞Ksp[Cu(OH)2]
B．a、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
D．d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－)＝10－12.7 ml·L－1，c点c(OH－)＝10－9.6 ml·L－1，根据Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)，显然Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(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( )
A．Ksp(MnCO3)的数量级为10－11
B．MgCO3的悬浊液中加入少量水充分振荡，c(Mg2＋)不变
C．a点表示的溶液中，c(Ca2＋)＞c(COeq \\al(2－,3))
D．向浓度均为0.01 ml·L－1的Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋混合溶液中逐滴加入Na2CO3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(COeq \\al(2－,3))＞－lgc(Ca2＋)，所以c(Ca2＋)＞c(COeq \\al(2－,3))，C正确；－lg c(COeq \\al(2－,3))＝4时，－lgc(Mn2＋)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，所以向浓度均为0.01 ml·L－1的Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液，最先生成MnCO3沉淀，D错误。
3．(2020·吉林四平四中模拟)已知：pBa＝－lgc(Ba2＋)，pKa＝－lg Ka，且常温下H2CO3：pKa1＝6.4，pKa2＝10.3。则常温下向20 mL 0.1 ml·L－1BaCl2溶液中滴加0.2 ml·L－1Na2CO3溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．E、F、G三点的Ksp从大到小的顺序为G＞F＞E
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点迁移[已知Ksp(MgCO3)＞Ksp(BaCO3)]
C．常温下，Ksp(BaCO3)为 1.0×10－9
D．常温下，COeq \\al(2－,3)的pKh1＝7.6
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pMg＜pBa，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，pBa＝4.5，则c(Ba2＋)＝1.0×10－4.5ml·L－1，c(COeq \\al(2－,3))＝c(Ba2＋)＝1.0×10－4.5 ml·L－1，则Ksp(BaCO3)＝c(COeq \\al(2－,3))·c(Ba2＋)＝1.0×10－4.5×1.0×10－4.5＝1.0×10－9，C项正确；COeq \\al(2－,3)的一级水解常数Kh1＝eq \f(cHCO\\al(－,3)·cOH－,cCO\\al(2－,3))＝eq \f(cH＋·cHCO\\al(－,3)·cOH－,cH＋·cCO\\al(2－,3))＝eq \f(Kw,Ka2)，而H2CO3的pKa2＝10.3，故Ka2＝10－10.3，则Kh1＝eq \f(Kw,Ka2)＝eq \f(10－14,10－10.3)＝10－3.7，即pKh1＝3.7，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 ml·L－1的KCl、K2C2O4溶液，所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2Oeq \\al(2－,4)的水解)。下列叙述正确的是( )
A．Ksp(Ag2C2O4)的数量级为10－7
B．N点表示AgCl的不饱和溶液
C．向c(Cl－)＝c(C2Oeq \\al(2－,4))的混合溶液中滴入AgNO3溶液时，先生成Ag2C2O4沉淀
D．Ag2C2O4(s)＋2Cl－(aq)2AgCl(s)＋C2Oeq \\al(2－,4)(aq)的平衡常数为109.04
答案 D
解析 从题图看出，当c(C2Oeq \\al(2－,4))＝10－2.46 ml·L－1时，c(Ag＋)＝10－4 ml·L－1，Ksp(Ag2C2O4)＝10－2.46×(10－4)2＝10－10.46，A错误；分析题图可知，当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＋)＝10－4ml·L－1时，c(Cl－)＝10－5.75ml·L－1，所以Ksp(AgCl)＝10－4×10－5.75＝10－9.75，Ag2C2O4(s)＋2Cl－(aq)2AgCl(s)＋C2Oeq \\al(2－,4)(aq)的平衡常数为eq \f(cC2O\\al(2－,4),c2Cl－)＝eq \f(cC2O\\al(2－,4)·c2Ag＋,c2Ag＋·c2Cl－)＝eq \f(10－10.46,10－9.752)＝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，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2×10－6
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)＝8×10－28，向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液，反应PbI2(s)＋S2－(aq)PbS(s)＋2I－(aq)的平衡常数为5×1018
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1×10－3ml·L－1、2×10－3ml·L－1，因此PbI2的Ksp＝c(Pb2＋)·c2(I－)＝4×10－9，A错误；PbI2饱和溶液中存在平衡：PbI2(s)
Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，温度不变，向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，Pb2＋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，PbI2的Ksp不变，C错误；反应PbI2(s)＋S2－(aq) PbS(s)＋2I－(aq)的平衡常数K＝eq \f(c2I－,cS2－)＝eq \f(KspPbI2,KspPbS)＝5×1018，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。