题目内容

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随溶液pH变化的关系如下图所示:

(1)Pb(NO3)2溶液中,________2(填“>”“=”或“<”);往该溶液中滴入氯化铵溶液后,增加,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__________,pH=9时主要反应的离子方程式为_______________________。
(3)某课题组制备了一种新型脱铅剂,能有效去除水中的痕量铅,实验结果如下表:
离子
Pb2
Ca2
Fe3
Mn2
Cl
处理前浓度/(mg·L-1)
0.100
29.8
0.120
0.087
51.9
处理后浓度/(mg·L-1)
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)脱铅过要发生的反应程中主为:2EH(s)+Pb2E2Pb(s)+2H则脱铅的最合适pH范围为(    )
A.4~5     B.6~7     C.9~10     D.11~12
(1)>  Pb2与Cl反应,Pb2浓度减少
(2)Pb2、Pb(OH)、H  Pb(OH)+OHPb(OH)2
(3)Fe3  (4)B

试题分析:(1)因为Pb(NO3)2是一种强酸弱碱盐,在水溶液中存在如下水解平衡:2H2O+Pb2+Pb(OH)2+2H+,使c(Pb2+)减小,所以;滴入氯化铵溶液后,Pb2+与Cl?反应生成难溶的PbCl2,所以Pb2+浓度减少。
(2)pH=8时,曲线上1、2、3表示的物质共存,所以此时溶液中存在的阳离子(Na+除外)有Pb2+、Pb(OH)+和H+。pH=9时,曲线2、3表示的物质共存,由图可知Pb(OH)2的浓度分数比Pb(OH)+的大,所以主要反应是生成Pb(OH)2,离子方程式为:Pb(OH)+OHPb(OH)2
(3)分析比较表中所给数据可知Cu2、Mn2、Cl的浓度都降低不到原浓度的1/2,而Fe3却降低为原浓度的1/3,故对Fe3的去除效果最好。
(4)由所给平衡可知,要使脱铅效果好,铅应以Pb2的形式存在,pH<7,而c(H)增大时2EH(s)+Pb2+E2Pb(s)+2H+又会向逆反应方向移动,c(H+)不宜过大,所以脱铅最适宜的pH为6~7。
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