热点题型16 沉淀溶解平衡图像分析

1/1热点题型16沉淀溶解平衡图像分析（一）沉淀溶解平衡对数曲线1.正对数[lgc（Mn＋）～lgc（Rn－）]曲线：横、纵坐标分别为阳离子或阴离子浓度的正对数（以CuS、ZnS为例）。CuS、ZnS曲线可知信息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Ksp③比较Ksp大小：Ksp（ZnS）＞Ksp（CuS）2.负对数[－lgc（Mn＋）～－lgc（Rn－）]曲线：横、纵坐标分别为阳离子或阴离子浓度的负对数[以NCO3、M（OH）2的沉淀溶解平衡为例]。（2025·陕晋青宁高考14题）常温下，溶液中Al3＋、Zn2＋、Cd2＋以氢氧化物形式沉淀时，－lg[c（X）/（mol·L－1）]与－lg[c（H＋）/（mol·L－1）]的关系如图[其中X代表Al3＋、Zn2＋、Cd2＋、Al（OH）4－、Zn（OH）42－或Cd（OH）42－]。已知：Ksp[Zn（OH）2]＜Ksp[Cd（OH）2]，Zn（OH）2比Cd（OH）2更易与碱反应，形成M（OH）42－；溶液中c（X）≤10－5下列说法错误的是（）A.L为－lgc[Al（OH）4－]与－lgc（H＋B.Zn2＋＋4OH－Zn（OH）42－的平衡常数为C.调节NaOH溶液浓度，通过碱浸可完全分离Cd（OH）2和Al（OH）3D.调节溶液pH为4.7～6.4，可将浓度均为0.1mol·L－1的Zn2＋和Al3＋完全分离【思路导引】1.确定变量：该图像为3种难溶电解质的沉淀溶解平衡对数曲线。2.分析图像：3.综合判断：由Zn2＋＋4OH－⇌Zn（OH）42－知，K1＝c[Zn（OH）42－]c（Zn2+）·c4（OH－）＝1014.4，B错误；由（14.0，5）知Cd（OH）2恰好开始溶解时pH＝14.0，由L知，当pH＝14.0时，c[Al（OH）4－]＞1mol·L－1，可认为Al（OH）3已全部溶解为Al（OH）4－；则可通过碱浸完全分离Cd（OH）2和Al（OH）3，C正确；当Al3＋完全沉淀时，c（OH－）＝310－3310－5mol·L－1＝10－283mol·L－1，pH≈4.7，当Zn2＋开始沉淀时，c（OH－）＝10－16.20.1mol·L－1＝10－答案：B（二）阴、阳离子浓度—温度双曲线图与pM—浓度图1.阴、阳离子浓度—温度双曲线图：横、纵坐标分别为阳离子或阴离子浓度，两条曲线代表不同温度（以BaSO4为例）。2.pM—浓度图：纵坐标为阳离子浓度的负对数，横坐标为滴加阴离子的溶液的体积。向10mL0.2mol·L－1CuCl2溶液中滴加0.2mol·L－1的Na2S溶液曲线可知信息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＋）＝10－17.7mol·L－1，进而求出Ksp＝10－17.7×10－17.7＝10－35.4；③比较a、b、c三点水的电离程度大小（2024·全国甲卷13题）将0.10mmolAg2CrO4配制成1.0mL悬浊液，向其中滴加0.10mol·L－1的NaCl溶液。lg[cM/（mol·L－1）]（M代表Ag＋、Cl－或CrO42－）随加入NaCl溶液体积（V）下列叙述正确的是（）A.交点a处：c（Na＋）＝2c（Cl－）B.Ksp（AgCl）KspC.V≤2.0mL时c（D.y1＝－7.82，y2＝－lg34【思路导引】1.明确曲线含义：lgcM/mol·L－1（M代表Ag＋、Cl－或CrO42.分析图像：3.分析判断：a点时溶质为NaCl和Na2CrO4，电荷守恒：c（Na＋）＋c（Ag＋）＋c（H＋）＝2c（CrO42－）＋c（Cl－）＋c（OH－），此时c（H＋）、c（OH－）、c（Ag＋）可忽略，a点c（CrO42－）＝c（Cl－），则溶液中c（Na＋）≈3c（Cl－），A错误；根据分析，Ksp（AgCl）＝c（Ag＋）·c（Cl－）＝10－5.18×10－4.57＝10－9.75，Ksp（Ag2CrO4）＝c2（Ag＋）·c（CrO42－）＝（10－5.18）2×10－1.60＝10－11.96，则KspAgClKspAg2CrO4＝10－9.7510－11.96＝102.21，B错误；V＜2.0mL时，体系中Ag2CrO4和AgCl共存，则KspAgClKspAg2CrO4＝cAg＋·cCl－c2Ag＋·cCrO42－为定值，即cAg＋·cCrO42－cCl－为定值，分析图像可知，在V≤2.0mL时c（Ag＋）并不是定值，则cCrO42－cCl－的值也不是定值，C错误；V＞2.0mL时AgCl处于饱和状态，V（NaCl）＝2.4mL时，图像显示c（Cl－）＝10－1.93mol·L－1，则c（Ag＋）＝Ksp（AgCl）c（Cl－）＝10－9.7510－1.答案：D1.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在水中的溶解度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方向移动解析：B图中p、q对应纵、横坐标数值相等，即c（Cd2＋）＝c（S2－），则a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度，A正确；图中m、n、p点对应的温度相同，小于q点对应的温度，对应的Ksp的关系为Ksp（m）＝Ksp（n）＝Ksp（p）＜Ksp（q），B错误；向m点的溶液中加入少量Na2S固体，c（S2－）增大，而Ksp不变，c（Cd2＋）减小，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动，C正确；温度降低时，CdS在水中的溶解度逐渐减小，饱和溶液降温后离子浓度减小，但仍为饱和溶液，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动，2.（2025·湖南长沙一中模拟）已知298K时，Cu（OH）2和Fe（OH）2的饱和溶液中，a、b分别表示－lgcCu2+、－lgcFe2+与溶液pH的变化关系。下列说法中正确的是（A.该温度下KspCu（OH）2B.当Fe（OH）2和Cu（OH）2沉淀共存时，溶液中cFe2+∶cCu2+＝1∶104C.除去FeSO4溶液中少量的Cu2＋，可加入适量FeO或FeD.向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH，可转化为Y点对应的溶液解析：C根据题意，由X点数据可知KspCu（OH）2＝10－1410－102×10－11.7＝10－19.7，由（8，3.1）数据可知KspFe（OH）2＝10－1410－82×10－3.1＝10－15.1，所以该温度下，KspCu（OH）2＜KspFe（OH）2，A错误；当Fe（OH）2和Cu（OH）2沉淀共存时，cFe2+cCu2+＝KspFe（OH）2KspCu（OH）2＝10－15.110－19.7＝110－4.6＝104.6∶1，B错误；3.（2025·豫西北教研联盟联考）25℃下，AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。某实验小组以K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl－水样、含Br－水样。已知：Ⅰ.Ag2CrO4为砖红色沉淀；Ⅱ.相同条件下AgCl溶解度大于AgBr；Ⅲ.25℃时，pKa1H2CrO4＝0pKa2H2CrO4＝6Ⅳ.pAg＝－lgcAgpX＝－lgcXn－/mol·L－1（X代表Cl－、A.曲线③为AgBr沉淀溶解平衡曲线B.Ksp（AgCl）C.滴定Br－达终点时，溶液中cBr－cCrO42D.反应Ag2CrO4＋H＋⇌2Ag＋＋HCrO4－的平衡常数K＝10－5解析：B由于AgCl、AgBr中阴、阳离子个数比均为1∶1，则两者图像平行，且相同条件下AgCl溶解度大于AgBr，即Ksp（AgCl）＞Ksp（AgBr），所以曲线①表示Ag2CrO4，曲线②表示AgCl，曲线③表示AgBr，A正确；a点pAg＝2，pX＝7.7，则c（Ag＋）＝10－2mol·L－1，c（CrO42－）＝c（Cl－）＝10－7.7mol·L－1，则Ksp（AgCl）＝10－9.7，Ksp（Ag2CrO4）＝10－2×10－2×10－7.7＝10－11.7，则Ksp（AgCl）KspAg2CrO4＝100，B错误；根据b点坐标可知，Ksp（AgBr）＝10－12.2，滴定Br－达终点时（b点为滴定终点），溶液中同时存在AgBr、Ag2CrO4沉淀，此时溶液中c（Ag＋）＝10－6.1mol·L－1，则溶液中cBr－cCrO42－＝Ksp（AgBr）·cAg＋KspAg4.已知：pAg＝－lgc（Ag＋），Ksp（AgCl）＝1×10－12。如图是向10mLAgNO3溶液中逐渐加入0.1mol·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）。[提示：Ksp（AgCl）＞Ksp（AgI）]（1）原AgNO3溶液的物质的量浓度为1mol·L－1。（2）图中在x点时加入NaCl溶液的体积为100mL。（3）相同温度下，AgCl在热水中溶解度＞（填“＞”“＜”或“＝”）在NaCl溶液中的溶解度。（4）若将0.1mol·L－1的NaCl溶液换成0.1mol·L－1NaI溶液，用虚线在原图中画出x点后的图像。答案：解析：（1）加入NaCl之前，pAg＝0，所以c（AgNO3）＝1mol·L－1。（2）由于c（Ag