例题 01 CdS两条平衡曲线与变化方向
题目
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
答案与解析
解析
m、p、n在同一T₁饱和曲线上,乘积相同;q处两坐标乘积更大,因此图上Ksp(m)=Ksp(p)=Ksp(n)<Ksp(q)。B把p单独排大,错误。
A中a、b对应两条曲线与等离子线交点的自由浓度。在纯水、只按CdS一比一溶解且忽略硫离子水解/络合的题模下,可各等于摩尔溶解度s;不是直接的质量溶解度。
C在固定T₁、同离子效应及固相足够的简化模型中,自由S²⁻增加后,新平衡Cd²⁺更小,末态族由m朝p、n方向变化。实际先有Q>Ksp的直接扰动态,再析出回复,不保证全过程都在线上;Na₂S投料量也不必等于自由S²⁻。
D若采用T₂>T₁、降温使该固相Ksp降低,并保持初始等离子、封闭一比一析出的示意条件,q可沿等离子方向到p。所附图仅标T₁、T₂,没有另写大小关系;曲线位置能给Ksp大小,却不能不借温度或热效应条件证明降温方向。不能把这一有限示意推广成任何样品的实际冷却轨迹。
本题结论
B明确错误。D的冷却路径须补充T₂>T₁及相应溶解度随降温减小的模型条件,不能仅由温度标签无条件推出。


