17Ksp圖象解題模型（原卷版）

Ksp圖象解題模型近幾年沉淀溶解平衡圖像這種數(shù)形結(jié)合的試題頻頻出現(xiàn)，成了高考的熱點(diǎn)題型。以此考查沉淀溶解平衡原理，分析圖像中離子濃度的關(guān)系、Ksp的計(jì)算等。第一步：明確圖像中橫、縱坐標(biāo)的含義認(rèn)識(shí)圖像橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)表示什么，橫、縱坐標(biāo)通常是難溶物溶解后電離出的離子濃度或其對(duì)數(shù)或其負(fù)對(duì)數(shù)。第二步：理解圖像中線上點(diǎn)、線外點(diǎn)的含義曲線上任意一點(diǎn)都達(dá)到了沉淀溶解平衡狀態(tài)，此時(shí)Qc=Ksp。在溫度不變時(shí)，無論改變哪種離子的濃度，另一種離子的濃度只能在曲線上變化，不會(huì)出現(xiàn)在曲線外。當(dāng)橫、縱坐標(biāo)為離子濃度或其對(duì)數(shù)時(shí)，則：曲線上方區(qū)域的點(diǎn)均為過飽和溶液，此時(shí)Qc>Ksp。曲線下方區(qū)域的點(diǎn)均為不飽和溶液，此時(shí)Qc<Ksp。當(dāng)橫、縱坐標(biāo)為離子濃度負(fù)對(duì)數(shù)時(shí)，則剛好與上述情況相反。第三步：抓住Ksp的特點(diǎn)，結(jié)合選項(xiàng)分析判斷將圖像與溶度積原理聯(lián)系起來，分析題目設(shè)置的問題，如求離子濃度、判斷沉淀溶解平衡狀態(tài)等。(1)溶液在蒸發(fā)時(shí)，離子濃度的變化分兩種情況：①原溶液不飽和時(shí)，離子濃度都增大。②原溶液飽和時(shí)，離子濃度都不變。(2)溶度積常數(shù)只是溫度的函數(shù)，與溶液中溶質(zhì)的離子濃度無關(guān)，在同一曲線上的點(diǎn)，溶度積常數(shù)相同?！纠?】(2023·吉林省長(zhǎng)春市十一高模擬檢測(cè))已知298K時(shí)，Ksp(NiS)=1.0×1021，Ksp(FeS)=6.0×1018，其沉淀溶解平衡曲線如圖所示(圖中R表示Ni或Fe)，下列說法正確的是()(已知：≈2.4，≈3.2)A．曲線I代表NiSB．FeS+Ni2+NiS+Fe2+的平衡常數(shù)K=60000C．與P點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的FeS的分散系是均一穩(wěn)定的D．M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中，c(S2)≈3.2×1011mol?L1【答案】C【分析】【解析】A項(xiàng)，由于298K時(shí)，Ksp(NiS)=1.0×1021，Ksp(FeS)=6.0×1018，可知NiS較難溶于水，其溶度積常數(shù)更小，則圖中I表示為FeS、II表示為NiS，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，F(xiàn)eS+Ni2+NiS+Fe2+的平衡常數(shù)K=，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，曲線I表示FeS的沉淀溶解平衡曲線，P點(diǎn)在平衡線以上，為物質(zhì)的不飽和溶液，因此是均一穩(wěn)定的，C正確；D項(xiàng)，M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液為FeS飽和溶液，c(S2)=≈2.4×109mol?L1，D錯(cuò)誤；故選C?！纠?】(2023·湖南省株洲市高三聯(lián)考)常溫下，Ksp(MnS)=2.5×1013，Ksp(FeS)=6.3×1018。FeS和MnS在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示(X2+表示Fe2+或Mn2+)，下列說法錯(cuò)誤的是()A．曲線Ⅱ表示MnS的沉淀溶解平衡曲線B．升高溫度，曲線Ⅱ上的c點(diǎn)可沿虛線平移至e點(diǎn)C．常溫下，反應(yīng)MnS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Mn2+(aq)的平衡常數(shù)K≈4×104D．向b點(diǎn)溶液中加入少量Na2S固體，溶液組成由b點(diǎn)沿Ⅰ線向a點(diǎn)方向移動(dòng)【答案】A【分析】【解析】A項(xiàng)，曲線Ⅰ上c(X2+)和c(S2)的乘積較大，曲線Ⅱ上較小，而Ksp(MnS)>Ksp(FeS)，所以曲線I表示的是MnS的沉淀溶解平衡曲線，曲線Ⅱ表示的是FeS的沉淀溶解平衡曲線，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，c點(diǎn)處c(Fe2+)=c(S2)，升高溫度，Ksp(FeS)增大，但c(Fe2+)和c(S2)依然相等，曲線Ⅱ上的c點(diǎn)可沿虛線向e點(diǎn)方向平移，B正確；C項(xiàng)，反應(yīng)MnS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Mn2+(aq)的平衡常數(shù)K===≈4×104，C正確；D項(xiàng)，溫度不變，Ksp(MnS)不變，向b點(diǎn)溶液中加入少量Na2S固體，c(S2)增大，c(Mn2+)減小，溶液組成可由b點(diǎn)沿曲線Ⅰ線向a點(diǎn)方向移動(dòng)，D正確；故選A。1．雙曲線型(1)陽(yáng)離子~陰離子單曲線圖：橫、縱坐標(biāo)分別為陽(yáng)離子或陰離子以“BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)”為例圖像展示曲線可知信息=1\*GB3①曲線上任意一點(diǎn)(a點(diǎn)、c點(diǎn))都達(dá)到了沉淀溶解平衡狀態(tài)，此時(shí)Qc＝Ksp。在溫度不變時(shí)，無論改變哪種離子的濃度，另一種離子的濃度只能在曲線上變化，不會(huì)出現(xiàn)在曲線以外=2\*GB3②曲線上方區(qū)域的點(diǎn)(b點(diǎn))均為過飽和溶液，此時(shí)Qc＞Ksp，表示有沉淀生成=3\*GB3③曲線下方區(qū)域的點(diǎn)(d點(diǎn))均為不飽和溶液，此時(shí)Qc＜Ksp，表示無沉淀生成=4\*GB3④計(jì)算Ksp：由c點(diǎn)可以計(jì)算出Ksp點(diǎn)的變化a→c曲線上變化，增大c(SOeq\o\al(2－,4))b→c加入1×10－5mol·L－1Na2SO4溶液(加水不可以)d→c加入BaCl2固體(忽略溶液的體積變化)c→a曲線上變化，增大c(Ba2＋)溶液蒸發(fā)時(shí)，離子濃度的變化原溶液不飽和時(shí)，離子濃度都增大；原溶液飽和時(shí)，離子濃度都不變?nèi)芏确e常數(shù)只是溫度的函數(shù)，與溶液中溶質(zhì)的離子濃度無關(guān)，在同一曲線上的點(diǎn)，溶度積常數(shù)相同(2)陰陽(yáng)離子濃度~溫度雙曲線圖：橫、縱坐標(biāo)分別為陽(yáng)離子或陰離子，兩條曲線為不同溫度BaSO4曲線可知信息=1\*GB3①曲線上各點(diǎn)的意義：每條曲線上任一點(diǎn)都表示飽和溶液，曲線上方的任一點(diǎn)均表示過飽和溶液，此時(shí)有沉淀析出，曲線下方的任一點(diǎn)均表示不飽和溶液T1曲線：a、b點(diǎn)都表示飽和溶液，c點(diǎn)表示過飽和溶液T2曲線：a、b點(diǎn)都表示不飽和溶液，c點(diǎn)表示不飽和溶液=2\*GB3②計(jì)算Ksp：由a或b點(diǎn)可以計(jì)算出T1溫度下的Ksp=3\*GB3③比較T1和T2大?。阂虺恋砣芙馄胶獯蟛糠譃槲鼰幔芍篢1<T22．對(duì)數(shù)曲線(1)正對(duì)數(shù)[lgc(M＋)~lgc(R－)]曲線：橫、縱坐標(biāo)分別為陽(yáng)離子或陰離子的正對(duì)數(shù)CuS、ZnS曲線可知信息=1\*GB3①曲線上各點(diǎn)的意義：每條曲線上任一點(diǎn)都表示飽和溶液，曲線上方的任一點(diǎn)均表示過飽和溶液，此時(shí)有沉淀析出，曲線下方的任一點(diǎn)均表示不飽和溶液ZnS曲線：a點(diǎn)表示飽和溶液，c點(diǎn)表示不飽和溶液CuS曲線：b點(diǎn)表示飽和溶液，c點(diǎn)表示過飽和溶液=2\*GB3②計(jì)算Ksp：由曲線上面給定數(shù)據(jù)可以計(jì)算CuS、ZnS的Ksp=3\*GB3③比較Ksp大?。篕sp(ZnS)>Ksp(CuS)(2)負(fù)對(duì)數(shù)[－lgc(M＋)~－lgc(R－)]曲線：橫、縱坐標(biāo)分別為陽(yáng)離子或陰離子的負(fù)對(duì)數(shù)圖像展示函數(shù)關(guān)系函數(shù)關(guān)系：隨著COeq\o\al(2－,3)濃度增大，Ca2＋濃度減小曲線可知信息=1\*GB3①橫坐標(biāo)數(shù)值越大，COeq\o\al(2－,3))越??；縱坐標(biāo)數(shù)值越小，c(M)越大=2\*GB3②直線上各點(diǎn)的意義：直線上的任何一點(diǎn)為飽和溶液；直線上方的點(diǎn)為不飽和溶液；直線下方的點(diǎn)為過飽和溶液，有沉淀生成如：c點(diǎn)，相對(duì)于MgCO3來說，處于直線上方，為不飽和溶液；相對(duì)于CaCO3來說，處于直線下方，為過飽和溶液，此時(shí)有CaCO3沉淀生成=3\*GB3③計(jì)算Ksp：由曲線上面給定數(shù)據(jù)可以計(jì)算出相應(yīng)的Ksp=4\*GB3④比較Ksp大?。篕sp(MgCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(MnCO3)3．pM——濃度圖：縱坐標(biāo)為陽(yáng)離子的負(fù)對(duì)數(shù)，橫坐標(biāo)為滴加陰離子的溶液的體積向10mL0.2mol/LCuCl2溶液中滴加0.2mol/L的Na2S溶液曲線可知信息=1\*GB3①曲線上各點(diǎn)的意義：曲線上任一點(diǎn)(a、b、c點(diǎn))都表示飽和溶液=2\*GB3②計(jì)算Ksp：由b點(diǎn)恰好完全反應(yīng)可知的c(Cu2+)＝10－17.7，進(jìn)而求出Ksp＝10－17.7×10－17.7＝10－35.4=3\*GB3③比較a、b、c三點(diǎn)水的電離程度大小1．(2022?山東卷，14)工業(yè)上以SrSO4(s)為原料生產(chǎn)SrCO3(s)，對(duì)其工藝條件進(jìn)行研究?，F(xiàn)有含SrCO3(s)的0.1mol·L1、1.0mol·L1Na2CO3溶液，含SrSO4(s)的0.1mol·L1、1.0mol·L1Na2SO4溶液。在一定pH范圍內(nèi)，四種溶液中c(Sr2+)/mol·L1]隨pH的變化關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．反應(yīng)SrSO4(s)+CO32SrCO3(s)+SO42的平衡常數(shù)B．a(chǎn)=6.5C．曲線④代表含SrCO3(s)的1.0mol·L1溶液的變化曲線D．對(duì)含SrCO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始濃度均為1.0mol·L1的混合溶液，時(shí)才發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化2．(2022?海南省選擇性考試，14)(雙選)某元素M的氫氧化物M(OH)2(s)在水中的溶解反應(yīng)為：M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH(aq)，M(OH)2(s)+2OH(aq)M(OH)42(aq)，25℃，lgc與pH的關(guān)系如圖所示，c為M2+或M(OH)42濃度的值。下列說法錯(cuò)誤的是()A．曲線①代表lgc(M2+)與pH的關(guān)系B．M(OH)2的Ksp約為1×1010C．向c(M2+)=0.1mol/L的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0，體系中元素M主要以M(OH)2(s)存在D．向c[M(OH)42]=0.1mol/L的溶液中加入等體積0.4mol/L的HCl后，體系中元素M主要以存在3．(2023·湖北省武漢市部分學(xué)校高三調(diào)研)常溫下，用0.12mol/L的Na2SO4溶液滴定50.00mL未知濃度的BaCl2溶液。溶液中電導(dǎo)率k、lgc(Ba2+)隨滴入Na2SO4溶液體積V(Na2SO4)的變化關(guān)系如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．當(dāng)時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaClB．該BaCl2溶液的物質(zhì)的量濃度是6.0×103mol/LC．該溫度下BaSO4的溶度積常數(shù)Ksp=1.0×1010D．當(dāng)V(Na2SO4)=3.00mL時(shí)，溶液中c(Na+)＞c(Cl)=c(SO42)4．(2023·湖南省益陽(yáng)市高三質(zhì)量監(jiān)測(cè))鍋爐水垢中的CaSO4通常先用Na2CO3溶液浸泡，再用稀鹽酸或醋酸處理。已知：25℃時(shí)，Ksp(CaSO4)=9.2×10－6，Ksp(CaCO3)=2.8×10－9，CaCO3和CaSO4的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是()A．M代表CaSO4的沉淀溶解平衡曲線B．圖中3.0×10－4C．Na2CO3溶液中存在：c(OH?)c(H＋)=2c(H2CO3)＋c(HCO3)D．用碳酸鈉溶液浸泡鍋爐水垢的原理：CaSO4(s)＋CO32(aq)CaCO3(s)＋SO42?(aq)5．(2022·吉林省長(zhǎng)春市高三臨考押題題)難溶物在水溶液中存在沉淀溶解平衡，已知Ksp(CaSO4)=9.0×106，Ksp(CaCO3)=2.8×109，離子濃度與物質(zhì)常溫下的溶解度關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()A．L1為CaSO4曲線，L2為CaCO3曲線B．c1的數(shù)量級(jí)為104，c2=3.0×103mol/LC．常溫下L1溶解度：a>d，a>eD．降低溫度a點(diǎn)可移動(dòng)至c點(diǎn)6．(2022·福建省福州第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè))天然溶洞的形成與水體中含碳物種的濃度有密切關(guān)系。已知Ksp(CaCO3)=108.7，某溶洞水體中l(wèi)gc(X)(X為HCO3、CO32或Ca2+)與pH變化的關(guān)系如下圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．曲線②代表CO32B．Ka2(H2CO3)的數(shù)量級(jí)為1011C．a(chǎn)=4.35，b=2.75D．pH=10.3時(shí)，c(Ca2+)=107.6mol·L17．(2022·安徽省名校高三畢業(yè)班考前定位測(cè)試)已知相同溫度下，Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Co(OH)2]。某溫度下，Cu(OH)2和Co(OH)2的飽和溶液中l(wèi)gc(Cu2+)、lgc(Co2+)與pOH[lgc(OH)]的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．Cu(OH)2沉淀不能轉(zhuǎn)化為Co(OH)2沉淀B．該溫度下Ksp[Cu(OH)2]=1.0×1010C．通過蒸發(fā)可使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)D．向飽和溶液中加入適量NaOH固體，可使溶液由a點(diǎn)移到b點(diǎn)8．(2022·安徽省新未來聯(lián)盟高三聯(lián)考)ROH是一元弱堿，難溶鹽RA、RB的兩飽和溶液中c(A)或c(B)隨c(OH)而變化，A、B不發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，298K時(shí)c2(A)與c(OH)或c2(B)與c(OH)的關(guān)系如圖所示，甲表示c2(A)與c(OH)關(guān)系。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．RA飽和溶液在pH=6時(shí)，c(A)≈1.73×105mol·L1B．RB的溶度積Ksp(RB)的數(shù)值為5×1011C．ROH的電離平衡常數(shù)Kb(ROH)的數(shù)值為2×106D．當(dāng)RB的飽和溶液pH=7時(shí)，c(R+)+c(H+)<c(B)+c(OH)9．(2022·湖南省四大名校名師團(tuán)隊(duì)高三猜題卷)某溫度下，向10mL0.1mol·L1NaCl溶液和10mL0.1mol·L1K2CrO4溶液中分別滴加0.1AgNO3溶液。滴加過程中pM[或]與所加AgNO3溶液體積之間的關(guān)系如下圖所示。已知Ag2CrO4為紅棕色沉淀。下列說法正確的是()A．該溫度下，Ksp(Ag2CrO4)的數(shù)量級(jí)為1011B．a(chǎn)1、b、c三點(diǎn)所示溶液中c(Ag+)：a1＞b＞cC．若將上述NaCl溶液濃度改為0.2，則a1點(diǎn)會(huì)平移至a2點(diǎn)D．用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定K2CrO4溶液時(shí)，可用NaCl溶液作指示劑10．(2022·四川省遂寧市高三模擬測(cè)試)ROH是一元弱堿。難溶鹽RA的飽和溶液中c(A)隨c(OH)而變化，A不發(fā)生水解。298K時(shí)，c2(A)與c(OH)有如下圖所示線性關(guān)系。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．pH=6時(shí)，c(A)＜2×105mol/LB．ROH的電離平衡常數(shù)Kb(ROH)=2×106C．RA的溶度積Ksp(RA)=2×1010D．c2(A)=Ksp(RA)+[Ksp(RA)×c(OH)]/Kb(ROH)11．(2022·山東師范大學(xué)附中模擬預(yù)測(cè))常溫下，CaSO4、CaCO3、MnCO3三種物質(zhì)的pM與pR的關(guān)系如圖所示，已知：pM為陽(yáng)離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，pR為陰離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)；離子濃度≤105mo1·L1時(shí)認(rèn)為其沉淀完全。下列說法錯(cuò)誤的是A．常溫下，溶度積：CaSO4＞CaCO3＞MnCO3B．O點(diǎn)對(duì)應(yīng)CaCO3的飽和溶液C．常溫下，向物質(zhì)的量濃度均為0.5mol·L1Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中逐滴加入CaC12溶液，當(dāng)CO32恰好完全沉淀時(shí)，溶液中c(SO42)=101.4mo1·L1D．常溫時(shí)，CaCO3(s)+Mn2+(aq)MnCO3(s)+Ca2+(aq)的平衡常數(shù)K=0.0112．(2022·浙江省寧波市高三選考模擬)已知：pCu＝－lgc(Cu＋)，pX＝－lgc(X－)(X－表示Cl－、Br－、I－)。298K時(shí)，Ksp(CuCl)＝a×10－6，Ksp(CuBr)＝b×10－9，Ksp(CuI)＝c×10－12。在CuCl、CuBr、CuI的飽和溶液中陽(yáng)離子和陰離子濃度關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．298K時(shí)，在CuCl的飽和溶液中加入少量NaCl，c(Cu＋)和c(Cl－)都減小B．圖中x代表CuI曲線，且P點(diǎn)c(Cu＋)＝c(I－)C．298K時(shí)，增大M點(diǎn)的陰離子濃度，則M點(diǎn)沿著曲線y向N點(diǎn)移動(dòng)D．298K時(shí)，CuBr(s)＋I(xiàn)－(aq)CuI(s)＋Br－(aq)的平衡常數(shù)K的數(shù)量級(jí)為103或10213．(2022·云南省昆明市高三模擬)向AgCl懸濁液中滴加少量NaBr溶液，生成淺黃色的AgBr沉淀。T℃下，飽和溶液中l(wèi)g[c(Ag+)]與lg[c(Xn)](Xn指Cl、Br、CO32)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是