Question

鉛及其化合物工業(yè)生產(chǎn)及日常生活具有非常廣泛的用途．
（1）瓦紐科夫法熔煉鉛，其相關反應的熱化學方程式如下：
2PbS（s）+3O₂（g）=2PbO（s）+2SO₂（g）↑H=a kJ/mol
PbS（s）+2PbO（s）=3Pb（s）+SO₂（g）↑H=b kJ?mol^-1
PbS（s）+PbSO₄（s）=2Pb（s）+2SO₂（g）↑H=c kJ?mol^-1
反應3PbS（s）+6O2（g）=3PbSO₄（s）△H=

 

kJ?mol^-1（用含a，b，c的代數(shù)式表示）．
（2）還原法煉鉛，包含反應PbO（s）+CO（g）?Pb（s）+CO₂（g）△H，該反應的平衡常數(shù)的對數(shù)值與溫度的關系如下表

溫度	300	727	1227
lgK	6.17	2.87	1.24

①該還原反應的△H

 

0（選填：“＞”“＜”“=”）．
②當lgK=1且起始時只通入CO（PbO足量），達平衡時，混合氣體中CO的體積分數(shù)為

 

．
（3）引爆導彈、核武器的工作電源通常Ca/PbSO₄熱電池，其裝置如圖所示，該電池正極的電極反應式為

 

．
（4）PbI₂：可用于人工降雨．取一定量的PbI₂固體，用蒸餾水配制成t℃飽和溶液，準確移取25．OOmLPbI₂飽和溶液分次加入陽離子交換樹脂RH⁺（發(fā)生：2RH⁺+PbI₂=R₂Pb+2H⁺+2I^-），用250ml潔凈的錐形瓶接收流出液，最后用蒸餾水淋洗樹脂至流出液呈中性，將洗滌液一并盛放到錐形瓶中（如圖）．加入酚酞指示劑，用0.0025mol?L-1NaOH溶液滴定，當達到滴定終點時，用去氫氧化鈉溶液20.00mL．可計算出t℃時PbI₂ Ksp為

 

．
（5）鉛易造成環(huán)境污染，水溶液中的鉛存在形態(tài)主要有6種，它們與pH關系如圖1所示，含鉛廢水用活性炭進行處理，鉛的去除率與pH關系如圖2所示．
①常溫下，pH=6→7時，鉛形態(tài)間轉化的離子方程式為

 

．
②用活性炭處理，鉛的去除率較高時，鉛主要應該處于

 

（填鉛的一種形態(tài)的化學式）形態(tài)．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,化學電源新型電池,化學平衡常數(shù)的含義,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉化的本質(zhì)

專題：化學反應中的能量變化,化學平衡專題,電離平衡與溶液的pH專題,電化學專題

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律書寫目標熱化學方程式；
（2）①利用lgK與K是增比例函數(shù)，溫度越高K值越小，說明正反應是放熱反應．
②當lgK=1，則K=10，根據(jù)平衡常數(shù)表達式求出混合氣體中CO的體積分數(shù)．2
（3）原電池電極反應方程式的書寫，首先根據(jù)裝置圖，判斷正負極，然后書寫正極電極反應方程式．
（4）要計算出t℃時PbI₂ Ksp，求溶液中CI2或者C_Pb的值，然后根據(jù)公式求出結果．
（5）①由圖1，常溫下，pH=6→7時，Pb²⁺變成Pb（OH）⁺是因為Pb²⁺水解的原故．
②由圖2分析鉛的去除率較高時，pH大約為6.5左右，結合圖1pH大約為6.5左右時的鉛的形式為Pb²⁺．

解答： 解：（1）根據(jù)蓋斯定律△H=2△H₁+2△H₂-3△H₃=（2a+2b-3c）kJ?mol^-1
（2）①利用lgK與K是增比例函數(shù)，溫度越高K值越小，說明正反應是放熱反應．故答案為“＜”．
②lgK=1，則K=10，在PbO（s）+CO（g）?Pb（s）+CO₂（g）中設起始通入CO的amol/l，達平衡時轉化的量為xmol/l，平衡時CO的（a-x）mol/l，CO₂的濃度為xmol/l，則K=

x

a-x

=10，得

x

a

=9.09%．故答案為9.09%．
（3）根據(jù)裝置圖，判斷正極為PbSO₄發(fā)生還原反應，故答案為PbSO₄+2e^-=Pb+

SO

2- 4

（4）滴定過程中消耗的OH^-，即為陽離子交換出的H⁺，C（H⁺）=0.0025mol?L-1×20.00mL÷25.00mL=2×10^-3mol?L-1，由2RH⁺+PbI₂=R₂Pb+2H⁺+2I可知C（H⁺）=C（I^-），而C（Pb²⁺）=C（I^-）/2=10^-3，所以K_Sp（PbI₂）=C（Pb²⁺）×C（I^-）²=10^-3×（2×10^-3）²=4×10^-9，故答案為4×10^-9．
（5））①由圖1，常溫下，pH=6→7時，Pb²⁺變成Pb（OH）⁺是因為Pb²⁺水解，故答案為Pb²⁺+H₂O?Pb（OH）⁺+H
②由圖2分析鉛的去除率較高時，pH大約為6.5左右，結合圖1pH大約為6.5左右時的鉛的形式為Pb²⁺，故答案為Pb²⁺

點評：本題綜合性較大，涉及蓋斯定律的運用、平衡移動、化學平衡常數(shù)、電極反應式的書寫、鹽類水解等，難度中等，是對學生綜合能力的考查．