Question

四氧化三鉛俗名“鉛丹”或“紅丹”，由于有氧化性被大量地用于油漆船舶和橋梁鋼架防銹，其化學(xué)式可寫為2PbO?PbO₂．欲測定某樣品中四氧化三鉛含量，進(jìn)行如下操作：
①稱取樣品0.1000g，加還原性酸溶解，得到含Pb²⁺的溶液．
②在加熱條件下用過量K₂Cr₂O₇將Pb²⁺沉淀為PbCrO₄，冷卻后過濾洗滌沉淀．
③將PbCrO₄沉淀用酸溶液溶解（離子方程式為2PbCrO₄+2H⁺=2Pb²⁺+Cr₂O₇^2-+H₂O），
加入過量KI溶液，再用0.1000mol?L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定，到滴定終點(diǎn)時用去12.00mL（滴定過程中離子方程式為：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）．
請回答：
（1）已知Pb的原子序數(shù)是82，請寫出Pb位于周期表的第

 

周期

 

族．
（2）在PbCrO₄濁液中分別加入下列試劑，則發(fā)生的變化是：
①加入少量K₂CrO₄固體，則c（CrO₄^2-）

 

，c（Pb²⁺）

 

（填“增大”、“減小”）．
②加入少量酸，則Ksp（PbCrO₄）

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）
（3）寫出步驟③中加入過量KI后溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式

 

．
（4）用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時所用的指示劑是

 

，滴定終點(diǎn)時的現(xiàn)象是

 

．
（5）試樣中Pb₃O₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

 

．（Pb₃O₄的相對分子質(zhì)量為685）

Answer 1

分析：（1）利用原子序數(shù)減各周期容納的元素種數(shù)確定在周期表中的位置；
（2）依據(jù)平衡2PbCrO₄+2H⁺=2Pb²⁺+Cr₂O₇^2-+H₂O，結(jié)合平衡移動原理分析，①加入少量K₂CrO₄固體，依據(jù)溶度積常數(shù)可知，c（CrO₄^2-）增大，c（Pb²⁺）；②酸性增強(qiáng)，平衡向右移動，但溶度積常數(shù)與酸堿性無關(guān)；
（3）由題意可知，酸性條件下Cr₂O₇^2-氧化I^-為I₂，自身被還原為Cr³⁺，同時生成水；
（4）利用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液確定生成的I₂，反應(yīng)終點(diǎn)的指示劑選擇淀粉，終點(diǎn)現(xiàn)象為藍(lán)色剛好褪去且半分鐘不變化；
（5）由方案可知，利用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液確定生成的I₂，再根據(jù)方程式計算Pb²⁺的物質(zhì)的量，進(jìn)而計算Pb₃O₄的質(zhì)量，確定Pb₃O₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）Pb的原子序數(shù)是82，則：82-2-8-8-18-18=28，故處于第六周期，第六周期第三列有15中元素，故處于28-14=14列，即處于第ⅣA族，故Pb處于第六周期第ⅣA族，故答案為：六；ⅣA；
（2）依據(jù)平衡2PbCrO₄+2H⁺=2Pb²⁺+Cr₂O₇^2-+H₂O，結(jié)合平衡移動原理可知，
①加入少量K₂CrO₄固體，依據(jù)溶度積常數(shù)可知，c（CrO₄^2-）增大，c（Pb²⁺）減小，故答案為：增大；減小；
②酸性增強(qiáng)，平衡向右移動，但溶度積常數(shù)與酸堿性無關(guān)，則K_sp（PbCrO₄）不變，故答案為：不變；
（3）由題意可知，酸性條件下Cr₂O₇^2-氧化I^-為I₂，自身被還原為Cr³⁺，同時生成水，反應(yīng)離子方程式為Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；
（4）由方案可知，利用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液確定生成的I₂，再根據(jù)方程式計算Pb²⁺的物質(zhì)的量，進(jìn)而計算Pb₃O₄的質(zhì)量，確定Pb₃O₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，依據(jù)反應(yīng)過程中的定量關(guān)系可知：Pb₃O₄的化學(xué)式可以寫出2PbO?PbO₂，依據(jù)反應(yīng)2PbCrO₄+2H⁺=2Pb²⁺+Cr₂O₇^2-+H₂O，Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-；得到定量關(guān)系為：

2

3

Pb₃O₄～

2

3

 2PbO?PbO₂～2Pb²⁺～Cr₂O₇^2-～6I^-～3I₂～6S₂O₃^2-，
      

2

3

                                             6
      n（Pb₃O₄）                                  0.1000mol?L^-1×0.012L
n（Pb₃O₄）=

0.0008

6

mol；
樣品0.1000g中Pb₃O₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.0008 6 mol×685g/mol

0.1000g

×100%=91.3%，
故答案為：91.33%．

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)組成的實驗設(shè)計方法和定量分析計算，注意過程中的反應(yīng)定量關(guān)系分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．