题目内容
【题目】水体中重金属铅的污染问题备受关注。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3、Pb(OH)42,各形态的浓度分数(α)随pH变化的关系如下图所示:
[1表示Pb2+,2表示Pb(OH)+,3表示Pb(OH)2,4表示Pb(OH)3,5表示Pb(OH)42]
(1)Pb(NO3)2溶液中,________2(填“>”“=”或“<”);往该溶液中滴入氯化铵溶液后,增大,可能的原因是________________________________。
(2)往Pb(NO3)2溶液中滴入稀NaOH溶液,pH=8时溶液中存在的阳离子(Na+除外)有______________,由pH=8到pH=9时主要反应的离子方程式为___________________________________。
(3)某课题小组制备了一种新型脱铅剂,能有效去除水中的微量铅,实验结果如下表;
离子 | Pb2+ | Ca2+ | Fe3+ | Mn2+ | Cl |
处理前浓度/mg/L | 0.100 | 29.8 | 0.120 | 0.087 | 51.9 |
处理后浓度/mg/L | 0.004 | 22.6 | 0.040 | 0.053 | 49.8 |
上表中除Pb2+外,该脱铅剂对其他离子的去除效果最好的是____________________________。
(4)如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过程中主要发生的反应为:2EH(s)+Pb2+E2Pb(s)+2H+,则脱铅的最合适pH范围为________(填编号)。
A.3~4 B.6~7 C.8~9 D.10~12
【答案】(1)> Pb2+与Cl反应,Pb2+浓度减小
(2)Pb2+、Pb(OH)+、H+ Pb(OH)++OHPb(OH)2
(3)Fe3+ (4)B
【解析】(1)由表中数据知溶液中的Pb2+会发生水解,故>2;加入NH4Cl溶液后,pH减小,由图中可看出c(Pb2+)应增大,但题中说明变大,只可能是Cl与Pb2+发生了反应。该反应实际为Pb2++2ClPbCl2。(2)由图中数据,知pH=8时,Pb的存在形式有Pb2+、Pb(OH)+和Pb(OH)2,其中Pb2+、Pb(OH)+为阳离子,又溶液中必有H+。而由表中数据,pH=8时,溶液中Pb的主要存在形式为Pb(OH)+,而pH=9时,溶液中Pb的主要存在形式为Pb(OH)2,因此,pH由8到9时,发生的主要反应为Pb(OH)++OHPb(OH)2。(3)依照去除的百分率,可看出去除Fe3+的效果最好(不必精确计算,估算即可)。(4)要使Pb以Pb2+形式存在,需要保持较低的pH,而又由于脱除反应生成H+,pH太小会使反应难于正向进行,因此,因在保证Pb2+的浓度的条件下,选择尽量高的pH,结合图表,pH应在6~7之间。