Question

【題目】硫酸鉛，又名石灰漿，可用于鉛蓄電池、纖維增重劑、涂料分析試劑。工業(yè)上通常用自然界分布最廣的方鉛礦(主要成分為PbS)生產(chǎn)硫酸鉛。工藝流程如下：

已知：①Ksp(PbSO4)=1.08×10-8，Ksp(PbCl2)=1.6×l0-5。

②PbCl2(s)+2C1-(aq)PbCl42-(aq) △H>0

③Fe3+、Pb2+以氫氧化物形式開(kāi)始沉淀時(shí)的PH值分別為1.9和7。

（1）流程中加入鹽酸可以控制溶液的pH<1.9，主要目的是__________________________。

反應(yīng)過(guò)程中可觀察到淡黃色沉淀，則①對(duì)應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________。

（2）②所得的濾液A蒸發(fā)濃縮后再用冰水浴的目的是_____(請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理解釋)

（3）④中對(duì)應(yīng)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式________。

（4）上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有_________________。

（5）煉鉛和用鉛都會(huì)使水體因重金屬鉛的含量增大而造成嚴(yán)重污染。水溶液中鉛的存在形態(tài)主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-。各形態(tài)的鉛濃度分?jǐn)?shù)x與溶液pH變化的關(guān)系如圖所示：

①探究Pb2+的性質(zhì)：向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH，溶液變渾濁，繼續(xù)滴加NaOH溶液又變澄清；pH≥13時(shí)，溶液中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________.。

②除去溶液中的Pb2+：科研小組用一種新型試劑可去除水中的痕量鉛和其他雜質(zhì)離子，

實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：

I．由表可知該試劑去除Pb2+的效果最好，請(qǐng)結(jié)合表中有關(guān)數(shù)據(jù)說(shuō)明去除Pb2+比Fe3+效果好的理由是_____。

Ⅱ．若新型試劑(DH)在脫鉛過(guò)程中主要發(fā)生的反應(yīng)為：2DH(s)+Pb2+D2Pb(s)+2H+，則脫鉛時(shí)最合適的pH約為_(kāi)_______。

Answer 1

【答案】

（1）防止Fe3+的水解形成沉淀 ；

（2）用冰水浴的目的是用冰水浴使反應(yīng)逆向移動(dòng)，使PbCl4-不斷轉(zhuǎn)化為PbCl2晶體而析出。

（3）；

（4）鹽酸和氯化鐵；

（5）

I.加入試劑Pb2+比Fe3+效果好的理由是加入試劑，二價(jià)鉛離子濃度轉(zhuǎn)化率為（0.1-0.004）/0.1*100%=96%，三價(jià)鐵離子濃度轉(zhuǎn)化率為（0.12-0.04）/0.12*100%=67%,所以去除二價(jià)鉛離子比三價(jià)鐵離子的效果好。

II.6。

【解析】

試題分析：(1)流程中加入鹽酸可以控制溶液的pH<1.9，主要目的是防止Fe3+的水解形成沉淀。根據(jù)題中反應(yīng)物為PbS、FeCl3，生成物中有S單質(zhì)，結(jié)合題中所給的PbCl2難溶于水，可得方程式為：；（2）②所得的濾液A蒸發(fā)濃縮后再用冰水浴的目的是用冰水浴使反應(yīng)逆向移動(dòng)，使PbCl4-不斷轉(zhuǎn)化為Pb Cl2晶體而析出。(3)難溶物不要出現(xiàn)在表達(dá)式中，該對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：；（4）上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有鹽酸和氯化鐵；（5） ①根據(jù)圖可知該離子方程式為：，Pb2+比Fe3+效果好的理由是加入試劑，二價(jià)鉛離子濃度轉(zhuǎn)化率為（0.1-0.004）/0.1*100%=96%，三價(jià)鐵離子濃度轉(zhuǎn)化率為（0.12-0.04）/0.12*100%=67%,所以去除二價(jià)鉛離子比三價(jià)鐵離子的效果好。由圖像可知要使鉛以Pb2+存在，溶液的pH值在6左右。