沉淀溶解平衡圖象的常見類型和分析方法

◇ 甘肅 楊仕芳

沉淀溶解平衡圖象以二維曲線形式呈現:包含“軸”(橫縱坐標)“線”(圖上的一條或幾條直線、曲線)“點”(線上的點、線外的點)之間的關系,直觀、形象、簡潔地反映溶解規律，表達沉淀原理，是近幾年高考考查的熱點.本文以MnAm(S)nMm+(aq)+mAn-(aq)為依據，對圖象的類型和特點加以分析．

1 離子濃度圖象

圖1

2)由圖中曲線上的任意一點的坐標均可計算Ksp(BaSO4).

圖2

A. 圖中a和b分別為T1、T2溫度下CdS在水中的溶解度

B. 圖中各點對應的Ksp的關系為Ksp(m)=Ksp(n)

C. 向m點的溶液中加入少量Na2S固體,溶液組成由m沿mpn線向p方向移動

D. 溫度降低時,q點飽和溶液的組成由q沿qp線向p方向移動

2 離子濃度對數或負對數圖象

圖3

2)由圖中直線上任意一點的坐標均可計算lgKsp(BaSO4).

若將橫、縱坐標變為離子濃度的負對數,同理推導-lgc(Mm+)與-lgc(An-)二者的關系也應是一條直線,但離子濃度的大小與圖線中的數據成反比，即圖中的數據越大、離子濃度越小．

圖4

A. MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大

3 溶液pH與溶解度或金屬陽離子濃度圖象

如果圖象反映的是難溶氫氧化物的溶解度或金屬陽離子濃度與pH的關系,則平衡曲線中應是一條體現溶解度S或離子濃度c隨著pH的增大而減小的曲線．

圖5

A.Ksp[Fe(OH)3]

B. 加適量NH4Cl固體可使溶液由a點變到b點

C.c、d兩點代表的溶液中c(H+)與c(OH-)乘積相等

D. Fe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點代表的溶液中達到飽和

c(Fe3+)·c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3],
c(Cu2+)·c2(OH-)=Ksp[Cu(OH)2],

選項D說法正確．答案為B.

4 離子物質的量與離子濃度負對數圖象

如果圖象反映的是難溶物離子濃度負對數或對數與離子物質的量的關系,則平衡曲線應是與酸堿中和滴定曲線相似的一條曲線．

圖6

A. 根據曲線數據計算可知Ksp(AgCl)的數量級為10-10

B. 曲線上各點的溶液滿足關系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)

C. 相同實驗條件下,若改為0.040 0 mol·L-1Cl-,反應終點c移到a

D. 相同實驗條件下,若改為0.050 0 mol·L-1Br-,反應終點c向b方向移動

沉淀溶解平衡圖象是將難溶電解質溶解時的化學反應原理、數學關系與圖象結合起來設置的一種數形結合題目,要求學生將抽象思維進行形象化表達．在近幾年的高考化學試題中頻繁出現,通過分析、識別、判斷、推理等高階思維進行解答,旨在考查學生的綜合能力．