(13分)由方鉛礦(PbS)制備Pb和PbO2的方法如下:
PbO與焦炭煅燒時可能會發(fā)生如下反應:
PbO(s)+C(s)=Pb(s)+CO(g) ΔH=+108.5 kJ·mol—1 ①
PbO(s)+CO(g)=Pb(s)+CO2(g) ΔH=-64 kJ·mol—1 ②
(1)已知Pb與O2反應的熱化學方程式為:2Pb(s)+O2(g)=2PbO(s) ΔH=-438 kJ·mol—1
則C完全燃燒的熱化學方程式為 。
(2)能提高反應②中PbO轉(zhuǎn)化率的措施有 (填字母)。
a.升高溫度 b.增大壓強 c.加入焦炭 d.加入催化劑
(3)制備過程中會產(chǎn)生SO2、NO、CO等有毒氣體,可將它們按一定比例混合在一定條件下反應得到S、N2和CO2。若SO2與NO的體積比為1∶2,該反應的化學方程式為 。
(4)水溶液中鉛的存在形態(tài)有多種,各形態(tài)的濃度分數(shù)α隨溶液pH變化的關系如下圖所示:
pH=6.5時,Pb2+水解的離子方程式為 ;加入NaClO制備PbO2之前需先用NaOH調(diào)節(jié)溶液pH至12.5,理由是 。
(1)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol—1 (2)c
(3)SO2+2NO+4COS+N2+4CO2
(4)Pb2++H2OPb(OH)++H+ 此時Pb(OH)3-含量最高
(第(4)題每空2分,其余每空3分,共13分)
【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律可知,①+②+③即得到C(s)+O2(g)=CO2(g) ,所以反應熱ΔH=+108.5 kJ·mol—1―64 kJ·mol—1―438 kJ·mol—1=-393.5 kJ·mol—1。
(2)正反應是放熱反應,升高溫度平衡向逆反應方向移動,轉(zhuǎn)化率降低;反應前后體積不變,改變壓強平衡不移動;催化劑不能影響平衡狀態(tài);加入焦炭,能消耗CO2,降低CO2濃度,平衡向正反應方向移動,轉(zhuǎn)化率增大,答案選c。
(3)根據(jù)化合價的變化可知,SO2和CO是還原劑,NO是氧化劑,所以根據(jù)電子的得失守恒可知,反應的方程式是SO2+2NO+4COS+N2+4CO2。
(4)根據(jù)圖像可知,pH=6.5時,水解產(chǎn)物是Pb(OH)+,所以水解方程式是Pb2++H2OPb(OH)++H+;根據(jù)圖像可知,此時溶液中Pb(OH)3-含量最高,反應易于發(fā)生。
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1.2V×
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1.2V×
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金屬離子 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
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