分析 (1)鉛蓄電池充電時(shí),陽(yáng)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng);
(2)持電流強(qiáng)度為0.5A,電池工作10分鐘,則電量為0.5A×600s=300C,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=300C96500C/mol,根據(jù)Pb和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算消耗Pb的質(zhì)量;
(3)向鉛膏漿液中加入Na2SO3溶液的目的是將PbO2還原PbO,發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3+PbO2=PbO+Na2SO4,加Na2CO3溶液是將PbSO4轉(zhuǎn)化成PbCO3,所以濾液Ⅰ主要是Na2SO4溶液;PbO和PbCO3在硝酸的作用下轉(zhuǎn)化成Pb(NO3)2,Pb(NO3)2中加稀H2SO4轉(zhuǎn)化成PbSO4和硝酸,因此X為HNO3,可循環(huán)利用;如果變質(zhì)說(shuō)明變成BaSO4,可以通過(guò)檢驗(yàn)是否生成SO42-;
①該反應(yīng)中S元素化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?6價(jià)、Pb元素化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?2價(jià),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2,結(jié)合電荷守恒和原子守恒配平方程式;
②物質(zhì)X可以循環(huán)利用,該物質(zhì)是硝酸;從溶液中獲取晶體的操作步驟是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾等;最后一次過(guò)濾之后需要洗滌,檢驗(yàn)三鹽基硫酸鉛是否洗凈實(shí)際上是檢驗(yàn)硫酸根離子;
③PbSO4難溶于水,能阻止進(jìn)一步反應(yīng);
④根據(jù)C元素守恒計(jì)算碳酸鉛的物質(zhì)的量,根據(jù)Pb元素守恒,計(jì)算PbO和碳酸鉛的物質(zhì)的量,據(jù)此計(jì)算PbO的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算其質(zhì)量分?jǐn)?shù).
解答 解:(1)鉛蓄電池充電時(shí),陽(yáng)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-,故答案為:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-;
(2)持電流強(qiáng)度為0.5A,電池工作10分鐘,則電量為0.5A×600s=300C,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=300C96500C/mol,消耗Pb的質(zhì)量=300C96500C/mol×12×207g/mol=0.32g,故答案為:0.32;
(3)向鉛膏漿液中加入Na2SO3溶液的目的是將PbO2還原PbO,發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3+PbO2=PbO+Na2SO4,加Na2CO3溶液是將PbSO4轉(zhuǎn)化成PbCO3,所以濾液Ⅰ主要是Na2SO4溶液;PbO和PbCO3在硝酸的作用下轉(zhuǎn)化成Pb(NO3)2,Pb(NO3)2中加稀H2SO4轉(zhuǎn)化成PbSO4和硝酸,因此X為HNO3,可循環(huán)利用;如果變質(zhì)說(shuō)明變成BaSO4,可以通過(guò)檢驗(yàn)是否生成SO42-;
①該反應(yīng)中S元素化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?6價(jià)、Pb元素化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?2價(jià),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2,結(jié)合電荷守恒和原子守恒配平方程式為PbO2+SO32-+CO32-+H2O=PbCO3+SO42-+2OH-,故答案為:1;1;1;1;H2O;1;1;2;
②物質(zhì)X可以循環(huán)利用,該物質(zhì)是HNO3;從溶液中獲取晶體的操作步驟是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾等;最后一次過(guò)濾之后需要洗滌,檢驗(yàn)三鹽基硫酸鉛是否洗凈實(shí)際上是檢驗(yàn)硫酸根離子,硫酸根離子檢驗(yàn)方法為:取最后一次洗滌液,加入足量稀鹽酸,再加入氯化鋇溶液,觀察是否產(chǎn)生白色沉淀,若無(wú)沉淀則說(shuō)明已經(jīng)洗滌干凈,
故答案為:HNO3;蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶;取最后一次洗滌液,加入足量稀鹽酸,再加入氯化鋇溶液,觀察是否產(chǎn)生白色沉淀,若無(wú)沉淀則說(shuō)明已經(jīng)洗滌干凈;
③生成的硫酸鉛難溶于水,覆蓋在固體PbO、PbCO3的表面,阻礙反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)生,故答案為:PbSO4不溶于水,覆蓋在固體表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)生;
④PbO和碳酸鉛中加入硝酸,可以得到硝酸鉛溶液,同時(shí)放出二氧化碳?xì)怏w,共收集到5.6L即0.25molCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)),根據(jù)碳元素守恒,所以含有碳酸鉛是0.25mol,獲得90.9g即0.3molPbSO4,根據(jù)Pb守恒,這些Pb都來(lái)自PbO和碳酸鉛,所以PbO的物質(zhì)的量是0.3mol-0.25mol=0.05mol,PbO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為233g/mol×0.05mol78g×100%=14.3%.
故答案為:14.3%.
點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備及常見(jiàn)電源新型電池,為高頻考點(diǎn),涉及物質(zhì)分離提純、化學(xué)方程式的計(jì)算、離子檢驗(yàn)、氧化還原反應(yīng)方程式配平等知識(shí)點(diǎn),明確流程圖中發(fā)生的反應(yīng)及基本操作方法是解本題關(guān)鍵,題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | ④①②③⑤ | B. | ④③①②⑤ | C. | ⑤④③②① | D. | ②③①④⑤ |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | Fe的基態(tài)原子外圍電子排布圖: | |
B. | 氯化鈉的分子式:NaCl | |
C. | N的基態(tài)原子核外電子排布式:lS22S22p3 | |
D. | HC10的結(jié)構(gòu)式:H-O-Cl |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | x=4 | B. | 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) | ||
C. | B的轉(zhuǎn)化率降低 | D. | C的體積分?jǐn)?shù)增大 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 5種 | B. | 6種 | C. | 7種 | D. | 8種 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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