2019届高考化学图表题专项突破专题08沉淀溶解平衡图表题难点突破.docx

专题08 沉淀溶解平衡图表题【19年高考命题前瞻】难溶电解质的溶解平衡试题是这几年高考化学中的重点知识，如2018课标全国12、2018江苏卷13、2017课标全国27； 2017课标全国12、13； 2017课标全国13； 2016课标全国13； 2015课标全国10、28； 2015课标全国26，主要考查外界因素对沉淀溶解平衡的影响、沉淀转化、结合图像进行有关溶度积Ksp的计算，注意Ksp只与温度有关，完全沉淀一般隐含了离子浓度为1105mol/L。考查方式不只局限在计算上，还会结合难溶电解质溶解平衡曲线图考查温度对物质溶解速率的影响以及Ksp、重结晶等知识，同时还倒结合溶解度曲线进行考查，可以以选择题形式考查，也可以结合非选择题原理题或工艺流程题考查，虽然考查形式发生变化，但难度适中，Ksp与离子浓度的关系及其对应计算已经成为高考热点，预计2019年高考仍然会以这种考查方式出现。【名师精讲】 1、难溶电解质的溶解平衡试题的考查特点：近几年的高考对难溶电解质的溶解平衡的考查一直较热，主要考查要点有三个：一是考查溶解平衡的移动；二是结合图象，考查溶度积的应用及其影响因素；三是沉淀反应在生产、科研、环保中的应用。2.溶解平衡图象中信息的提取：（1）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，曲线上方的任一点均表示过饱和， 此时有沉淀析出，曲线下方的任一点，均表示不饱和。 （2）从图像中找到数据，根据Ksp 公式计算得出Ksp （3）比较溶液的Q与Ksp 的大小，判断溶液中有无沉淀析出。 （4）涉及Q 的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的 溶液体积也必须是混合液的体积。3.难溶电解质的溶解平衡类图像题解题思路是：首先要认识图像横坐标、纵坐标表示什么，如表示离子浓度、pM等；曲线上的点表示达到平衡状态，曲线上方的点代表“过饱和溶液”，曲线下方的点代表“不饱和溶液”。其次要结合涉及的原理明确如何书写溶度积表达式，如何确定影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积，溶度积只与温度有关，多数情况下，温度越高，溶度积越大。最后要能够将图像与溶度积原理联系起来，分析题目设置的问题，如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。【典题剖析】典例1（2018届湖北省襄阳市高三上学期1月调研统一测试）某温度下，向10mL0.1mol/LCaCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2CO3溶液(此时不考虑CO32-的水解)，滴加过程中溶液中-lgc(Ca2+)与Na2CO3 溶液体积(V)的关系如图所示，下列有关说法正确的是A z 点对应的分散系很稳定B w、x、y三点中，水的电离程度最大的为w点C 若用等浓度的Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液，则图像在x点后的变化如虚线部分所示D 此温度下，Ksp(CaCO3)=1x10-8.6【析图】从题干所给图像我们可以得到以下信息：横坐标表示金属离子浓度的负对数横坐标表示碳酸根离子浓度x点坐标为(10，4.3)曲线上还有y、w两点曲线外还有一点z。【信息处理】A、z点在曲线下方，根据z点的坐标点，纵坐标不变时，碳酸根的浓度大于曲线上碳酸根的浓度，故z点表示的是悬浊液状态，悬浊液不稳定；B、盐溶液中水电离的程度取决于碳酸根浓度的大小，根据w、x、y点的横坐标可知溶液中c（CO32-）：wxy，CO32-水解促进水的电离，CO32-浓度越大，水的电离程度越大；C、由于硫酸钙的溶解度比碳酸钙大，同样钙离子浓度时，硫酸根浓度要大于碳酸根的浓度，故曲线应在实线下方；D、由x点坐标提供的数据用Ksp（CaCO3）= c（Ca2+）c（CO32-）进行计算。【答案】D【名师点拨】本题考查与沉淀溶解平衡有关的曲线分析，注意图像中-lgc（Ca2+）越大，Ca2+浓度越小是解题的关键。如题中C项，Ksp（CaSO4）Ksp（CaCO3），当c（SO42-）=c（CO32-）时，CaSO4悬浊液中c（Ca2+）大于CaCO3悬浊液中c（Ca2+），图像在x点后的变化在实线下方。典例2一定温度下，金属硫化物的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标p(Mn)表示lgc(Mn)，横坐标p(S2)表示lgc(S2)，下列说法不正确的是()A 该温度下，Ag2S的Ksp1.61049B 该温度下，溶解度的大小顺序为NiSSnSC SnS和NiS的饱和溶液中104D 向含有等物质的量浓度的Ag、Ni2、Sn2溶液中加入饱和Na2S溶液，析出沉淀的先后顺序为Ag2S、SnS、NiS【析图】从题干所给图像我们可以得到以下信息：横坐标表示金属离子浓度的负对数横坐标表示硫离子浓度的负对数a点坐标为(30，10lg 4)b点坐标为(15，6)坐标系有三条曲线，分别是Ag2S、SnS、NiS。 【信息处理】A.沉淀溶解平衡曲线上各个点都是平衡点。故可根据Ag2S的沉淀溶解平衡曲线a点数据计算Ksp；B.根据比较Ksp大小比较溶解度大小，必须是相同类型， SnS、NiS是相同类型，故可根据SnS、NiS的沉淀溶解平衡曲线比较；C.先根据图像计算出Ksp(NiS)和Ksp（SnS），再根据饱和溶液中锡离子和镍离子浓度之比等于溶度积之比计算；D.计算沉淀等物质的量浓度的Ag、Ni2、Sn2所需c(S2)的大小，进行比较。【解析】A.由a(30，10lg 4)可知，当c(S2)1030molL1时，c(Ag)10(10lg 4)molL1，Ksp(Ag2S)c2(Ag)c(S2)10(10lg 4)21030=1.61049，A项正确；B.观察SnS、NiS的沉淀溶解平衡曲线可以看出，当两条曲线中c(S2-)相同时，c(Ni2+)c(Sn2+)，由于SnS和NiS沉淀类型相同，所以溶解度的大小顺序为NiSSnS ，B项正确；C.SnS和NiS的饱和溶液中=104，C项错误；D.假设Ag、Ni2、Sn2均为0.1 molL1，分别生成Ag2S、NiS、SnS沉淀时，需要c(S2)分别为1.61047、1020、1024，因此生成沉淀的先后顺序为Ag2S、SnS、NiS，D项正确。故本题答案选C。【答案】C【名师点拨】本题考查不同金属离子的沉淀曲线的分析比较，注意图像中-lgc(Mn+)、-lgc(S2)越大，Mn+、S2浓度越小是解题的关键，此时曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示不饱和， 曲线下方的任一点，均表示饱和，此时有沉淀析出。典例3（宁夏银川一中2017-2018学年高二下学期期中考试）已知t 时AgCl的Ksp=210-10;Ag2CrO4是一种橙红色的固体。在t 时Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 A 在t时，用AgNO3标准溶液滴定20mL未知浓度的KCl溶液，可以采用K2CrO4溶液为指示剂B 在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4固体可使溶液由Y点到X点 C 在t 时,以0.01 molL-1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 molL-1 KCl和0.01 molL-1 K2CrO4的混合溶液, CrO42-先沉淀D 在t 时,反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+ CrO42- (aq)的平衡常数K=2.5105【析图】从题干所给图像我们可以得到以下信息：横坐标表示银离子浓度横坐标表示铬酸根离子浓度曲线上有两点Y、Z曲线上方有一点X。【信息处理】A.可借用中和滴定中选择指示剂的原理来确定，用AgNO3标准溶液滴定20mL未知浓度的KCl溶液，能否采用K2CrO4溶液为指示剂；B.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4固体，溶液中酸根离子浓度增大，根据平衡移动原理，溶解平衡逆向移动，银离子浓度降低，但仍为饱和溶液，Y点沿曲线变化向Z点靠近，K2CrO4固体量大的话会继续沿曲线变化，但到不了X点；C.根据Qc与Ksp的大小可判断谁先沉淀；D.根据两者的Ksp可计算该反应的平衡常数。【解析】A、用AgNO3溶液滴定过程中，由于AgCl的溶解度小，AgCl先沉淀出来，待AgCl定量沉淀后，过量的一滴AgNO3溶液即与K2CrO4反应，形成Ag2CrO4砖红色沉淀，则有砖红色沉淀生成时即达到终点，所以能采用K2CrO4溶液为指示剂，A正确；B、在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4仍为饱和溶液，点仍在曲线上，所以在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点，B错误；C、依据溶度积常数计算Ksp（CrO42-）=c2（Ag+）c（CrO42-）=110-12；Ksp（AgCl）=c（Ag+）c（Cl-）=1.810-10，以0.01mol/L AgNO3溶液滴定20mL0.01mol/L KCl和0.01mol/L的K2CrO4的混合溶液，c（CrO42-）=0.01mol/L，得到c（Ag+）=10-5mol/L，0.01mol/L KCl溶液中，c（Cl-）=0.01mol/L；依据溶度积计算得到：c（Ag+）=2=210-8mol/L，所以先析出氯化银沉淀，C错误；D、在t时，Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+ CrO42- (aq)；离子浓度相同时氯化银的溶度积和Ag2CrO4（橘红色）的溶度积计算，K=6.25107，D错误。【答案】A【名师点拨】本题考查了沉淀溶解平衡的分析判断，溶度积常数的计算应用，溶度积是随温度变化，依据图象曲线上的数据结合溶度积常数概念计算得到；曲线上的点是沉淀溶解平衡，溶度积是饱和溶液中离子浓度幂次方的乘积；一定温度下溶度积是常数，随温度变化，不随浓度变化；依据银离子浓度相同时氯化银的溶度积和Ag2CrO4（橘红色）的溶度积计算得到平衡常数；依据溶液中离子浓度结合溶度积常数计算银离子浓度，银离子浓度越小先析出沉淀。4、滴定曲线的判断案例4（2018届福建省南平市高三下学期第二次（5月）综合质量检查）某温度下，分别向10 mL浓度均为0.1mol/L的CuCl2和ZnCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2S 溶液，滴加过程中溶液中-1gc(Cu2+)和-lgc(Zn2+)与Na2S 溶液体积(V)的关系如图所示。(已知: Ksp(ZnS) Ksp(CuS)，1g30.5) 下列有关说法错误的是A 溶液pH:abe B a 点的ZnCl2 溶液中: c(Cl-)2c(Zn2+)+c(H+)C a-b-e为滴定CuCl2溶液的曲线 D d点纵坐标小于34.9【析图】从题干所给图像我们可以得到以下信息：横坐标表示金属离子浓度的负对数横坐标表示硫离子浓度a在纵坐标轴上b点坐标为(10，12.7)和c点坐标为(10，17.7)坐标系有两条曲线。【信息处理】A、溶液中Zn2+和Cu2+离子水解，溶液显酸性，分别加入硫化钠生成沉淀，Zn2+和Cu2+离子浓度减小，酸性减弱，pH值增大；B、根据电荷守恒判断离子浓度的大小；C、比较Ksp(ZnS)、Ksp(CuS)的大小确定滴定曲线；D、根据Ksp(CuS)来计算确定d点坐标。【答案】C【名师点拨】本题应该从题目所给的图入手，寻找特定数据判断题目中的沉淀滴定的具体过程。注意：横坐标是加入Na2S的溶液的体积，纵坐标是Zn2+和Cu2+浓度的负对数。本题虽然选择了一个学生不太熟悉的滴定过程沉淀滴定，但是其内在原理实际和酸碱中和滴定是一样的。这种滴定的理论终点都应该是恰好反应的点，酸碱中和滴定是酸碱恰好中和，沉淀滴定就是恰好沉淀，这样就能判断溶液发生改变的时候，滴定终点如何变化了。典例5（2018届百校联盟TOP20四月联考）已知298K时，Ksp(NiS)=1.010-21，Ksp(FeS)=6.0 10-18，其沉淀溶解平衡曲线如图所示(图中R表示Ni或Fe)，下列说法正确的是(已知： 2.4， 3.2) （ ） A M点对应的溶液中，c(S2-)3.210-11 molL-1 B 与P点相对应的NiS的分散系是均一稳定的C 向Q点对应的溶液中加水，可转化成N点对应的溶液D FeS+Ni2+NiS+Fe2+的平衡常数K=6000【析图】从题干所给图像我们可以得到以下信息：横坐标表示金属离子浓度的负对数横坐标表示硫离子浓度的负对数坐标系内有、两条曲线坐标系内有M、N、O、P四点，其中M、N两点分别在、直线上，O、P两点不在曲线上纵坐标、横坐标上分别有a、b表示数字。【信息处理】溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，由于图像中-lgc(R2+)、-lgc(S2)越大，Ni2+、S2浓度越小，故曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示不饱和， 曲线下方的任一点，均表示饱和，此时有沉淀析出。A、M、N点曲线上，都表示饱和溶液，但由于两者的Ksp不同，故表示在不同的曲线上，由Ksp确定、两条曲线分别表示是什么物质的曲线；B、P点在曲线的下方，为过饱和溶液，不是稳定分散系；C、Q点在曲线上方，表示不饱和溶液，加水不可能变成饱和溶液；D、通过两者的Ksp可计算该反应的平衡常数。【解析】A、饱和的NiS溶液中c(Ni2)=c(S2)= =3.21011molL1，同理饱和FeS溶液中c(Fe2)=c(S2)=2.4109molL1，因此I曲线代表的是FeS，II曲线代表的是NiS，即M点c(S2)=2.4109molL1，故A错误；B、此时P点对应的NiS为过饱和溶液，不是稳定分散系，应有沉淀产生，故B错误；C、Q点加水，溶液中c(Ni2)、c(S2)减小，Q不能转化到N点，应在Q点上方，故C错误；D、平衡常数K=6000，故D正确。【答案】D【名师点拨】本题考查与沉淀溶解平衡有关的曲线分析，注意图像中-lgc(R2+)、-lgc(S2)越大，Ni2+、S2浓度越小是解题的关键。注意溶度积与溶解度的关系，当难溶电解质类型相同时，溶度积大的溶解度大；当难溶电解质类型不同时，溶度积大的溶解度不一定大。【高分锦囊】一、溶度积（Ksp）1. 概念：一定温度下，难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号Ksp表示。2. 表达式：对于沉淀溶解平衡：MmAn（s）mMn+(aq)+nAm-(aq)，溶度积常数：Ksp = c（Mn+）mc（Am-）n 3. 溶度积规则：比较Ksp与溶液中有关离子浓度幂的乘积（离子积Qc）判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。QcKsp时，生成沉淀；QcKsp时，达到溶解平衡；QcKsp时，沉淀溶解。4. 影响溶度积的因素：Ksp 只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量无关，并且溶液中的离子浓度的变化能使平衡移动，并不改变Ksp 。5. 溶度积的物理意义：Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp数值越大则难溶电解质在水中的溶解能力越强。但对化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比不相同的电解质，则不能直接由它们的溶度积来比较溶解能力的大小，必须通过具体计算确定。 6. 难溶电解质的溶度积以及溶解能力的比较沉淀溶解平衡Ksp（1825）溶解能力比较AgCl（s）Cl-（aq）Ag（aq）1.810-10mol2. L-2 AgCl AgBr AgI AgBr（s）Br-（aq）Ag（aq）5.010-13mol2.L-2AgI（s）I-（aq）Ag（aq）8.310-17mol2.L-2Mg(OH)2（s）Mg 2+（aq）2OH-（aq）1.810-11mol3.L-3Mg(OH)2 Cu(OH)2Cu(OH)2（s）Cu 2+（aq）2OH-（aq）2.210-20mol3.L-3二、沉淀溶解平衡曲线沉淀溶解平衡曲线上各个点都是平衡点。各个点对应的横坐标和纵坐标分别为此平衡状态时的离子浓度。曲线外各点都不是平衡状态，若在