题目内容
飞机、汽车、拖拉机、坦克，都是用蓄电池作为照明光源是典型的可充型电池，总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42-
2PbSO4+2H2O（1）当K闭合时，a电极的电极反应式是______；放电过程中SO42-向______极迁移．当K闭合一段时间后，再打开K，Ⅱ可单独作为原电池使用，此时c电极的电极反应式为______．
（2）铅的许多化合物，色彩缤纷，常用作颜料，如铬酸铅是黄色颜料，碘化铅是金色颜料（与硫化锡齐名），室温下碘化铅在水中存在如下平衡：PbI2（S）?Pb2+（aq）+2I-（aq）．
①该反应的溶度积常数表达式为Ksp=______．
②已知在室温时，PbI2的溶度积Ksp=8.0×10-9，则100mL 2×10-3mol/L的碘化钠溶液中，加入100mL2×10-2mol/L的硝酸铅溶液，通过计算说明是否能产生PbI2沉淀______．
③探究浓度对碘化铅沉淀溶解平衡的影响
该化学小组根据所提供试剂设计两个实验，来说明浓度对沉淀溶解平衡的影响．
提供试剂：NaI饱和溶液、NaCl饱和溶液、FeCl3饱和溶液、PbI2饱和溶液、PbI2悬浊液；
信息提示：Pb2+和Cl-能形成较稳定的PbCl42-络离子．
请填写下表的空白处：
| 实验内容 | 实验方法 | 实验现象及原因分析 |
| ①碘离子浓度增大对平衡的影响 | ______ | ______ |
| ②铅离子浓度减小对平衡的影响 | ______ | ______ |
| ③______ | 在PbI2悬浊液中加入少量FeCl3饱和溶液 | ______ |
⑤至于碳酸铅，早在古代就被用作白色颜料．考古工作者发掘到的古代壁画或泥俑，其中人脸常是黑色的．经过化学分析和考证，证明这黑色的颜料是铅的化合物--硫化铅（已知PbCO3的
Ksp=1.46×10-13，PbS的Ksp=9.04×10-29）试分析其中奥妙______．
【答案】分析：（1）在铅蓄电池中，正极是氧化铅发生得电子得还原反应；原电池中的阴离子移向负极，铅和二氧化铅组成的原电池中，负极是铅发生失电子的氧化反应；
（2）①根据溶度积常数的表达式的书写来回答；
②根据Qc和Ksp之间的关系来判断有无沉淀生成；
③影响化学平衡移动的因素-浓度：增大反应物（减小生成物）浓度，向着正向进行，增大生成物（减小反应物）浓度平衡向左进行来判断；
④根据影响化学平衡移动的因素（浓度）来回答；
⑤Ksp越大，则沉淀的溶解能力越大，沉淀向着更难溶的方向转化来分析．
解答：解：（1）当K闭合时，Ⅰ是原电池，Ⅱ是电解池，在原电池中，Pb是负极，PbO2是正极，正极是氧化铅发生得电子得还原反应，即PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，放电过程中SO42-向负极b即移动，当K闭合一段时间后，再打开K，Ⅱ可单独作为原电池使用，在c极上少量的Pb做负极，发生失电子的氧化反应，Pb-2e-+SO42-=PbSO4，故答案为：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；b；Pb-2e-+SO42-=PbSO4；
（2）①平衡常数的表达式Ksp=
．
，故答案为：
；
②100mL 2×10-3mol/L的碘化钠溶液中，加入100mL2×10-2mol/L的硝酸铅溶液，Qc=
．
=10-8＞Ksp，能产生PbI2沉淀，故答案为：Qc=10-2?（10-3）2=10-8＞Ksp，能产生PbI2沉淀；
③影响化学平衡移动的因素-浓度：增大反应物（减小生成物）浓度，向着正向进行，增大生成物（减小反应物）浓度平衡向左进行，根据碘化铅的溶解平衡：PbI2（S）?Pb2+（aq）+2I-（aq），溶液中c（I-）增大，平衡向左进行，Pb2+和Cl-能形成较稳定的PbCl42-络离子，加入少量NaCl饱和溶液，会导致溶液中c（Pb2+）减小，平衡向右进行，二价铅离子和三价铁离子可以发生氧化还原反应，加入少量FeCl3饱和溶液，会消耗碘化铅，向左移动，故答案为：
④t1时刻在上述体系中加入100mL．、0.020mol?L-1 NaI 溶液，则平衡逆向进行，碘离子浓度增大，但是铅离子浓度减小，即
，故答案为：
；
⑤根据Ksp的含义，Ksp越大，则沉淀的溶解能力越大，沉淀向着更难溶的方向转化，
故答案为：PbCO3的Ksp=1.46×10-13 ＞PbS的Ksp=9.04×10-29 故PbCO3与S2-接触时，转化为更难溶的黑色的PbS了．
点评：本题考查了二次电池的有关知识以及沉淀溶解平衡的移动知识，综合性较强，可以根据教材知识来回答，难度较大．
（2）①根据溶度积常数的表达式的书写来回答；
②根据Qc和Ksp之间的关系来判断有无沉淀生成；
③影响化学平衡移动的因素-浓度：增大反应物（减小生成物）浓度，向着正向进行，增大生成物（减小反应物）浓度平衡向左进行来判断；
④根据影响化学平衡移动的因素（浓度）来回答；
⑤Ksp越大，则沉淀的溶解能力越大，沉淀向着更难溶的方向转化来分析．
解答：解：（1）当K闭合时，Ⅰ是原电池，Ⅱ是电解池，在原电池中，Pb是负极，PbO2是正极，正极是氧化铅发生得电子得还原反应，即PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，放电过程中SO42-向负极b即移动，当K闭合一段时间后，再打开K，Ⅱ可单独作为原电池使用，在c极上少量的Pb做负极，发生失电子的氧化反应，Pb-2e-+SO42-=PbSO4，故答案为：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；b；Pb-2e-+SO42-=PbSO4；
（2）①平衡常数的表达式Ksp=
．，故答案为：
；②100mL 2×10-3mol/L的碘化钠溶液中，加入100mL2×10-2mol/L的硝酸铅溶液，Qc=
．=10-8＞Ksp，能产生PbI2沉淀，故答案为：Qc=10-2?（10-3）2=10-8＞Ksp，能产生PbI2沉淀；
③影响化学平衡移动的因素-浓度：增大反应物（减小生成物）浓度，向着正向进行，增大生成物（减小反应物）浓度平衡向左进行，根据碘化铅的溶解平衡：PbI2（S）?Pb2+（aq）+2I-（aq），溶液中c（I-）增大，平衡向左进行，Pb2+和Cl-能形成较稳定的PbCl42-络离子，加入少量NaCl饱和溶液，会导致溶液中c（Pb2+）减小，平衡向右进行，二价铅离子和三价铁离子可以发生氧化还原反应，加入少量FeCl3饱和溶液，会消耗碘化铅，向左移动，故答案为：
| 实验内容 | 实验方法 | 实验现象及原因分析 |
| ①碘离子浓度增大对平衡的影响 | 取PbI2饱和溶液少量于一支试管中，再加入少量NaI饱和溶液（2分） | 溶液中出现黄色浑浊． 原因是使Qc大于了pbI2的Ksp（2分） |
| ②铅离子浓度减小对平衡的影响 | 取PbI2悬浊液少量于一支试管中，再加入少量NaCl饱和溶液（2分） | 黄色浑浊消失 原因是形成PbCl42-，导致溶液中c（Pb2+）减小，使Qc小于了pbI2的Ksp（2分） |
| ③铅离子和碘离子浓度都减小对平衡的影响（2分） | 在PbI2悬浊液中加入少量FeCl3饱和溶液 | PbI2 +2Fe3++4Cl-=PbCl42-+2Fe2++I2（2分） |
，故答案为：；⑤根据Ksp的含义，Ksp越大，则沉淀的溶解能力越大，沉淀向着更难溶的方向转化，
故答案为：PbCO3的Ksp=1.46×10-13 ＞PbS的Ksp=9.04×10-29 故PbCO3与S2-接触时，转化为更难溶的黑色的PbS了．
点评：本题考查了二次电池的有关知识以及沉淀溶解平衡的移动知识，综合性较强，可以根据教材知识来回答，难度较大．
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