Question

18．PbO主要用于電子管、顯像管、光學(xué)玻璃和防X射線的鉛玻璃的原料，它是一種難溶于水，密度較大的固體．某工業(yè)廢渣（經(jīng)測定含PbS0₄ 35%，其余為硫酸鈣）可用來生產(chǎn)PbO．

已知：
傾析法：從液體中分離出密度較大且不溶的固體的方法，即待沉淀沉降，將上層溶液傾倒入另一容器的方法．根據(jù)以上流程回答下列問題：
（1）PbSO₄在熱的濃氯化鈉溶液中會溶解生成PbCl₄^2-，完成①中反應(yīng)的離子方程式PbSO₄+4Cl^-=PbCl₄^2-+SO₄^2-，操作1用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒．
（2）用化學(xué)平衡移動原理解釋步驟1中CaCl₂溶液的作用增大氯離子濃度，同時(shí)結(jié)合生成的SO₄^2-，使平衡向生成PbCl₄^2-的方向移動，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率．
（3）廢渣A的主耍成分為CaSO₄ 或CaSO₄•2H₂O．（寫化學(xué)式）
（4）寫出“②轉(zhuǎn)化”的離子方程式PbCl₄^2-+OH^-=PbOHCl↓+3Cl^-．
（5）已知濃NaOH溶液有強(qiáng)烈的腐蝕性，會腐蝕濾紙．操作2分兩步進(jìn)行，依次為傾析、水洗．
（6）為了測定產(chǎn)品中PbO的純度，取0.4g研細(xì)的產(chǎn)品于錐形瓶中，加入水和36%乙酸溶液，溫?zé)崾巩a(chǎn)品溶解，冷卻后加入緩沖溶液和指示劑，用濃度為0.2000mol/L的EDTA （用H₂Y表示）溶液滴定到終點(diǎn)，消耗EDTA溶液8.30mL，則產(chǎn)品中PbO的純度為92.5%．（已知：Pb²⁺+H₂Y=PbY+2H⁺）

Answer 1

分析 PbSO₄不溶，CaSO₄ 微溶，PbSO₄在熱的濃氯化鈉溶液中會溶解生成PbCl₄^2-，氯化鈣可以增大氯離子濃度，同時(shí)結(jié)合生成的SO₄^2-轉(zhuǎn)化為CaSO₄ 沉淀，使平衡向生成PbCl₄^2-的方向移動，過濾分離，濾渣A為硫酸鈣，濾液B中加入NaOH溶液過濾得到PbOHCl沉淀，再加入濃NaOH溶液，中和HCl生成PbO，再經(jīng)過過濾、干燥得到PbO．
（5）濃NaOH溶液有強(qiáng)烈的腐蝕性，會腐蝕濾紙，采取傾析法分離，然后進(jìn)行水洗；
（6）由Pb元素守恒及Pb²⁺+H₂Y=PbY+2H⁺可得關(guān)系式：PbO～Pb²⁺～H₂Y，結(jié)合關(guān)系式計(jì)算．

解答 解：PbSO₄不溶，CaSO₄ 微溶，PbSO₄在熱的濃氯化鈉溶液中會溶解生成PbCl₄^2-，氯化鈣可以增大氯離子濃度，同時(shí)結(jié)合生成的SO₄^2-轉(zhuǎn)化為CaSO₄ 沉淀，使平衡向生成PbCl₄^2-的方向移動，過濾分離，濾渣A為硫酸鈣，濾液B中加入NaOH溶液過濾得到PbOHCl沉淀，再加入濃NaOH溶液，中和HCl生成PbO，再經(jīng)過過濾、干燥得到PbO．
（1）PbSO₄在熱的濃氯化鈉溶液中會溶解生成PbCl₄^2-，①中反應(yīng)的離子方程式：PbSO₄+4Cl^-=PbCl₄^2-+SO₄^2-，操作1為過濾，用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，
故答案為：PbSO₄+4Cl^-=PbCl₄^2-+SO₄^2-；漏斗、玻璃棒；
（2）步驟1中CaCl₂溶液的作用：增大氯離子濃度，同時(shí)結(jié)合生成的SO₄^2-，使平衡向生成PbCl₄^2-的方向移動，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，
故答案為：增大氯離子濃度，同時(shí)結(jié)合生成的SO₄^2-，使平衡向生成PbCl₄^2-的方向移動，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；
（3）廢渣A的主要成分為：CaSO₄ 或CaSO₄•2H₂O，
故答案為：CaSO₄ 或CaSO₄•2H₂O；
（4）濾液中PbCl₄^2-與入NaOH溶液的反應(yīng)生成PbOHCl沉淀，還得到氯離子，“②轉(zhuǎn)化”的離子方程式為：PbCl₄^2-+OH^-=PbOHCl↓+3Cl^-，
故答案為：PbCl₄^2-+OH^-=PbOHCl↓+3Cl^-；
（5）濃NaOH溶液有強(qiáng)烈的腐蝕性，會腐蝕濾紙，不能用過濾方法分離，采取傾析法分離，然后進(jìn)行水洗，
故答案為：傾析；水洗；
（6）由Pb元素守恒及Pb²⁺+H₂Y=PbY+2H⁺可得關(guān)系式：PbO～Pb²⁺～H₂Y，
設(shè)產(chǎn)品中PbO的純度為a，則：
PbO～～Pb²⁺～～～H₂Y
223g           1mol
0.4a g     0.2000mol/L×8.30×10^-3 L
所以：223：0.4a g=1mol：0.2000mol/L×8.30×10^-3 L
解得a=92.5%
故答案為：92.5%．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)制備工藝流程，涉及陌生方程式書寫、物質(zhì)分離提純實(shí)驗(yàn)操作、對操作與原理的分析評價(jià)、產(chǎn)率計(jì)算等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用的能力，是高考常考題型．