题目内容
【题目】PbO(溶于酸,微溶于强碱溶液)在工业上用途广泛,可制作颜料铅白、杀虫剂等。某再生能源企业以含铅废料(主要含Pb、PbO、PbSO4和极少量的PbO2)和稀H2SO4为原料制备高纯PbO的工艺流程如下:
(1)含铅废料中的PbO2和PbSO4中,铅的化合价分别为____________、____________。
(2)酸溶过程中为了加快溶解速率,除了加入FeSO4作催化剂外,还可采取的措施有____________________(任写一种)。
(3)滤液A中含有的主要阳离子是____________________(填离子符号)。
(4)脱硫过程发生的主要反应的离子方程式为________________________________。
(5)冷却、过滤后对所得的固体进行洗涤操作,在实验室洗涤时,所用到的玻璃仪器有烧杯、_________和_________,检验沉淀是否洗涤干净的方法是________________________________。
(6)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq)。PbO的溶解度曲线如图所示。结合该曲线,简述由粗品PbO得到高纯PbO的操作:_______________________________。
【答案】 -4 -2 将含铅废料粉碎(或加热等其他合理答案) H+、Fe2+ PbSO4+2OH-PbO+SO42- +H2O 玻璃棒 漏斗 取最后一次的洗涤液。做焰色反应实验,火焰不变黄色(或取最后一次的洗涤液。滴入BaCl2溶液,若不产生白色沉淀),则说明已洗涤干净 将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中,加热至110℃左右,充分溶解后,趁热过滤,将滤液冷却结晶,过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO
【解析】(1)含铅废料中的PbO2和PhSO4中,铅的化合价分别为+4、 +2;(2)酸溶过程中为了加快溶解速率,除了加入FeSO4作催化剂外,还可采取的措施有将含铅废料粉碎、适当升高温度、适当增大酸的浓度等;(3) 含铅废料中加入硫酸亚铁和硫酸溶解,生成硫酸铅为滤渣,滤液A中含有过量的硫酸和硫酸亚铁,故主要阳离子是H+、Fe2+;(4)脱硫过程发生是将硫酸铅转化为PbO,主要反应的离子方程式为PbSO4+2OH-PbO+SO42-+H2O;(5)冷却、过滤后对所得的固体进行洗涤操作,在实验室洗涤时,所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,检验沉淀是否洗条干净的方法是取最后一次的洗涤液,做焰色反应实验,火焰不变黄色(或取最后一次白洗涤液.滴入BaCl2溶液,若不产生白色沉淀),则说明已洗涤干净;(6)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq)PbO的溶解度曲线如图所示。结合该曲线,简述由粗品PbO得到高纯PbO的操作: 将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中,加热至110℃左右,充分溶解后,趁热过滤,将溶液冷却结晶,过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO。
【题目】汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:
(1)已知:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H=﹣746.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)2CO(g) △H=﹣221 kJ/mol
C(s)+O2(g)CO2(g) △H=﹣393.5 kJ/mol
则N2(g)+O2(g)═2NO(g) △H=____________ kJ/mol
(2)T℃下,在一容积不变的密闭容器中,通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/10-4mol/L | 10.0 | 4.50 | C1 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/10-3mol/L | 3.60 | 3.05 | C2 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
则C2较合理的数值为_________(填字母标号)
A.4.20 B.4.00 C.2.95 D.2.85
(3)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:H2O(g)+CO2(g) CO2(g)+H2(g)得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | CO | H2 | |||
i | 650 | 2 | 4 | 2.4 | 1.6 | 5 |
ii | 900 | 1 | 2 | 1.6 | 0.4 | 3 |
iii | 900 | a | b | C | d | 1 |
若a=2,b=1,则c=____,三组实验对应平衡常数的关系K(i)_____ K(ii) _____ K(iii)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)控制反应条件,CO和H2可以用来合成甲醇和二甲醚,其中合成二甲醚的化学方程式为:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),在相同条件下合成二甲醚和合成甲醇的原料平衡转化率随氢碳比的变化如图所示:
①合成二甲醚的最佳氢碳比为__________。
②甲醇使用不当会导致污染,可用电解法消除这种污染。其原理是电解CoSO4、稀硫酸和CH3OH的混合溶液,将Co2+氧化为Co3+,Co3+再将CH3OH氧化成CO2,Co3+氧化CH3OH的离子方程式为________________。