【題目】三鹽基硫酸鉛(3PbO·PbSO4·H2O,其相對(duì)分子質(zhì)量為990)簡(jiǎn)稱三鹽,不溶于水及有機(jī)溶劑。以鉛泥(PbSO4、PbO、Pb及其他雜質(zhì)等)為原料制備三鹽的工藝流程如下圖所示

已知:KSP(PbSO4)=1.82×10-8KSP(PbCO3)=1.46×10-13請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)寫出步驟①轉(zhuǎn)化的主要離子方程式_______。

(2)根據(jù)圖溶解度曲線,由濾液I得到Na2SO4固體的操作為:將濾液1”______________、用乙醇洗滌后干燥。

(3)步驟③酸溶,為提高酸溶速率,可采取的措施是____________(任意寫出一條)

(4)“濾液2”中可循環(huán)利用的溶質(zhì)為___(填化學(xué)式)。若步驟④沉鉛后的濾液中c(Pb2+)=1.82×10-5 mol·L-1,則此時(shí)c(SO42-)=____mol·L-1。

(5)步驟⑥合成三鹽的化學(xué)方程式為___________。

(6)若消耗100 t鉛泥,最終得到純凈干燥的三鹽49.5 t,假設(shè)鉛泥中的鉛元素有75.0%轉(zhuǎn)化為三鹽,則鉛泥中鉛元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___。

【答案】PbSO4+ CO32-=PbCO3+ SO4 2- 50℃以上蒸發(fā)結(jié)晶 趁熱過(guò)濾 適當(dāng)升溫(適當(dāng)增加硝酸濃度,或?qū)V渣粉碎,增大表面積等) HNO3 1×10-3 4PbSO4+6NaOH3PbOPbSO4H2O +3Na2SO4+2H2O 55.2%

【解析】

以鉛泥(主要成分為PbO、PbPbSO4等)為原料制備三鹽,由流程可知,向鉛泥中加Na2CO3溶液是將PbSO4轉(zhuǎn)化成PbCO3Na2CO3aq+PbSO4s=Na2SO4aq+PbCO3s),所以濾液Ⅰ的溶質(zhì)主要是Na2SO4和過(guò)量的Na2CO3,PbPbOPbCO3在硝酸的作用下反應(yīng):3Pb+8HNO3=PbNO32+2NO↑+4H2O、PbCO3+2HNO3=PbNO32+CO2↑+H2O、PbO+2HNO3=PbNO32+2H2O,均轉(zhuǎn)化成PbNO32PbNO32中加稀H2SO4轉(zhuǎn)化成PbSO4和硝酸,過(guò)濾的濾液為HNO3,可循環(huán)利用,向硫酸鉛中加入氫氧化鈉合成三鹽和硫酸鈉,發(fā)生4PbSO4+6NaOH3PbOPbSO4H2O+3Na2SO4+2H2O,濾液3主要是硫酸鈉,洗滌沉淀干燥得到三鹽,以此來(lái)解答。

1)步驟①向鉛泥中加Na2CO3溶液,由表可知PbCO3的溶解度小于PbSO4的溶解度,發(fā)生Na2CO3aq+PbSO4s=Na2SO4aq+PbCO3s),其離子方程式為CO32-aq+PbSO4s=SO42-+PbCO3s);

2)圖2中硫酸鈉的溶解度在溫度高時(shí)溶解度小,則由濾液1得到Na2SO4固體的操作為:將濾液1”升溫結(jié)晶、趁熱過(guò)濾,用乙醇洗滌后干燥;

3)步驟③酸溶,為提高酸溶速率,可采取的措施是適當(dāng)升溫(或增大硝酸濃度、減小顆粒大小等);

4Pb、PbOPbCO3在硝酸的作用下轉(zhuǎn)化成PbNO32PbNO32中加稀H2SO4轉(zhuǎn)化成PbSO4和硝酸,濾液2”中可循環(huán)利用的溶質(zhì)為HNO3,若步驟④沉鉛后的濾液中cPb2+=1.82×10-5molL-1,則此時(shí)cSO42-==1×10-3molL-1;

5)步驟⑥合成三鹽的化學(xué)方程式為4PbSO4+6NaOH3PbOPbSO4H2O+3Na2SO4+2H2O,;

6)若得到純凈干燥的三鹽49.5t,則其中鉛元素的質(zhì)量為×49.5t=41.4t,設(shè)鉛泥中鉛元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,則100.0t鉛泥中鉛元素為100×w,鉛泥中的鉛元素有75%轉(zhuǎn)化為三鹽,有100×w×75%=41.4,解得x=55.20%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組為了探究BrO3-+5Br-+6H+3Br2+3H2O反應(yīng)速率(v)與反應(yīng)物濃度的關(guān)系,20℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn),所得的數(shù)據(jù)如下表:

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

離子濃度

c(H+)/mol·L-1

0.008

0.008

0.004

0.008

0.004

c(BrO3-)/mol·L-1

0.001

0.001

0.001

0.002

0.002

c(Br-)/mol·L-1

0.10

0.20

0.20

0.10

0.40

v/mol·L-1·s-1

2.4×10-8

4.8×0-8

1.2×10-8

4.8×10-8

v1

下列結(jié)論正確的是

A. 反應(yīng)物BrO3-、Br-、H+的濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響程度完全相同

B. 實(shí)驗(yàn)②、④,探究的是c(BrO3-)對(duì)反應(yīng)速率的影響

C. 若該反應(yīng)速率方程為v=kca(BrO3-)cb(Br-)cc(H+)(k為常數(shù)),c=1

D. 實(shí)驗(yàn)⑤中,v1=4.8×10-8

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】NaNO2因外觀和食鹽相似,又有咸味,容易使人誤食中毒。已知NaNO2能發(fā)生反應(yīng):2NaNO24HI=2NO↑I22NaI2H2O。

1)上述反應(yīng)中氧化劑是__,還原性I-__NO(填“>”“<”)。

2)根據(jù)上述反應(yīng),鑒別NaNO2NaCl?蛇x用的物質(zhì)有①水、②碘化鉀淀粉試紙、③淀粉、④白酒、⑤食醋,你認(rèn)為必須選用的物質(zhì)有__(填序號(hào))。

3)請(qǐng)配平以下化學(xué)方程式:__Al__NaNO3__NaOH=__NaAlO2__N2_H2O

若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移5mol電子,則生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的體積為__L

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】25 時(shí),三種酸的電離平衡常數(shù)如下:

化學(xué)式

CH3COOH

H2CO3

HClO

電離平衡常數(shù)

1.8×105

K1=4.3×107

K2=5.6×1011

3.0×108

回答下列問(wèn)題:

(1)一般情況下,當(dāng)溫度升高時(shí),Ka________(增大”、“減小不變”)。

(2)下列四種離子結(jié)合質(zhì)子能力由大到小的順序是___________________(填字母)。

a.CO32 b.ClO c.CH3COO d.HCO3

(3)下列反應(yīng)不能發(fā)生的是________(填字母)。

a. 2ClO+CO2+H2O = CO32+2HClO

b. ClO+CH3COOH = CH3COO+HClO

c. CO32+2HClO = CO2↑+H2O+2ClO

d. CO32+2CH3COOH = 2CH3COO+CO2↑+H2O

(4)用蒸餾水稀釋0.10mol·L-1的醋酸,下列各式表示的數(shù)值隨水量的增加而增大的是________(填字母)。

a.c(CH3COOH)/c(H+) b.c(CH3COO)/c(CH3COOH) c.c(H+)/Ka d.c(H+)/c(OH-)

(5)體積均為10 mL、pH均為2的醋酸溶液與HX溶液分別加水稀釋至1000 mL,稀釋過(guò)程中pH變化如圖所示。

則醋酸的電離平衡常數(shù)________(“>”、“=”“<”,下同)HX的電離平衡常數(shù);稀釋后,醋酸溶液中水電離出來(lái)的c(H)____ HX溶液中水電離出來(lái)的c(H);用同濃度的NaOH溶液分別中和上述兩種酸溶液,恰好中和時(shí)消耗NaOH溶液的體積:醋酸________HX。

(6)25℃時(shí),若測(cè)得CH3COOHCH3COONa的混合溶液的pH=6,則溶液中c(CH3COO)-c(Na)=________mol·L-1(填精確數(shù)值)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】、Cr3+對(duì)環(huán)境具有極強(qiáng)的污染性,含有、Cr3+的工業(yè)廢水常采用NaOH沉淀方法除去。

已知:①常溫下,Cr3+完全沉淀(c≤1.0×105 mol· L1) 時(shí),溶液的pH為5;NaOH過(guò)量時(shí)Cr(OH)3溶解生成:Cr3++3OHCr(OH)3+H++H2O。②還原產(chǎn)物為Cr3+。③lg3.3=0.50。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)常溫下,Cr(OH)3的溶度積常數(shù)Ksp[Cr(OH)3]=___________。

(2)常溫下,向50 mL 0.05 mol·L1的Cr2(SO4)3溶液中加入1.0 mol·L1的NaOH溶液50 mL,充分反應(yīng)后,溶液pH為______

(3)為了測(cè)定工業(yè)廢水中Na2Cr2O7的濃度,進(jìn)行如下步驟:

Ⅰ.取100 mL濾液;

Ⅱ.用c mol·L1的標(biāo)準(zhǔn)KMnO4酸性溶液滴定b mL一定濃度的FeSO4溶液,消耗KMnO4溶液b mL;

Ⅲ.取b mL濾液,用上述FeSO4溶液滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),消耗d mL FeSO4溶液。

①步驟Ⅱ中的滴定過(guò)程應(yīng)選用_______(填“酸式”或“堿式”)滴定管,滴定管裝液前的操作是_______

②步驟Ⅲ的濾液中Na2Cr2O7的含量為_______mol·L1。

(4)根據(jù)2+2H++H2O設(shè)計(jì)圖示裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,圖中右側(cè)電極連接電源的______極,其電極反應(yīng)為_______________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列變化中,屬于吸熱反應(yīng)的是( )

液態(tài)水的汽化 將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰?/span>

濃硫酸稀釋 KCl03分解制氧氣

生石灰跟水反應(yīng)生成熟石灰

CaCO3高溫分解CO2+C2CO

Ba(OH)2·8H2O與固體NH4Cl混合

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)Al與鹽酸反應(yīng)

A. ②③④⑤⑥⑦⑧⑨ B.②④⑥⑦⑧⑨ C.②④⑥⑧ D.②③④⑧⑨

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】請(qǐng)根據(jù)要求書寫出方程式。

(1)NO2與水形成酸雨的化學(xué)方程式為______________________________。

(2)1754年,Briestly用硵砂(主要成份NH4Cl)和熟石灰共熱制得了氨,化學(xué)反應(yīng)方程式為______________________________

(3)Ertl(獲2007年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng))對(duì)合成氨機(jī)理進(jìn)行深入研究,并將研究成果用于汽車尾氣處理中,在催化劑存在下可將NOCO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為兩種無(wú)色無(wú)毒氣體,用化學(xué)反應(yīng)方程式表示這個(gè)過(guò)程_________________________________。

(4)可利用CH4等氣體除去煙氣中的氮氧化物,生成物為可參與大氣循環(huán)的氣體,請(qǐng)寫出CH4NO反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】2.8g鐵粉加入50mL3mol·L-1的氯化鐵溶液中,充分反應(yīng)后,其結(jié)果是(

A.鐵粉有剩余,溶液呈淺綠色

B.往溶液中滴入KSCN溶液,不顯血紅色

C.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為21

D.Fe2+Fe3+物質(zhì)的量之比為31

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某小組以亞硝酸鈉(NaNO2)溶液為研究對(duì)象,探究NO2-的性質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)

試劑

編號(hào)及現(xiàn)象

滴管

試管

2mL

1%酚酞溶液

1 mol·L-1 NaNO2溶液

實(shí)驗(yàn)I:溶液變?yōu)闇\紅色,微熱后紅色加深

1 mol·L-1 NaNO2溶液

0.1 mol·L-1 KMnO4 溶液

實(shí)驗(yàn)II:開(kāi)始無(wú)明顯變化,向溶液中滴加稀硫酸后紫色褪去

KSCN溶液

1 mol·L-1 FeSO4

溶液(pH=3

實(shí)驗(yàn)III:無(wú)明顯變化

1 mol·L-1 NaNO2溶液

1 mol·L-1 FeSO4

溶液(pH=3

實(shí)驗(yàn)IV:溶液先變黃,后迅速變?yōu)樽厣,滴?/span>KSCN溶液變紅

資料:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。

1)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋實(shí)驗(yàn)I“微熱后紅色加深的原因 ______

2)實(shí)驗(yàn)II證明NO2-具有_____性, 從原子結(jié)構(gòu)角度分析原因_________

3)探究實(shí)驗(yàn)IV中的棕色溶液

為確定棕色物質(zhì)是NOFe2+,而非Fe3+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)的產(chǎn)物,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)補(bǔ)齊實(shí)驗(yàn)方案。

實(shí)驗(yàn)

溶液a

編號(hào)及現(xiàn)象

1 mol·L-1FeSO4溶液(pH=3

i.溶液由___色迅速變?yōu)?/span>___

___________________

ii.無(wú)明顯變化

加熱實(shí)驗(yàn)IV中的棕色溶液,有氣體逸出,該氣體在接近試管口處變?yōu)榧t棕色,溶液中有紅褐色沉淀生成。解釋上述現(xiàn)象產(chǎn)生的原因_________。

4)絡(luò)合反應(yīng)導(dǎo)致反應(yīng)物濃度下降,干擾實(shí)驗(yàn)IV中氧化還原反應(yīng)發(fā)生及產(chǎn)物檢驗(yàn)。小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)V:將K閉合后電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),向左側(cè)滴加醋酸后偏轉(zhuǎn)幅度增大。

鹽橋的作用是____________________________

電池總反應(yīng)式為______________________

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:NO2-在一定條件下體現(xiàn)氧化性或還原性,氧還性強(qiáng)弱與溶液酸堿性等因素有關(guān)。

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