Question

6．铅是目前所发现原子序数最大的稳定元素，铅及其化合物对人体有较大的毒性，可在人体内积累，最终造成死亡，但铅及其化合物在生活中也有重要的作用，其中Pb₃O₄纳米棒制备方法如下：
称取10g，Pb（CH₃COO）₂，将其溶于水中，加入0.5gNaOH，充分溶解，加入80mL的NaClO 溶液，此时溶液的pH为 9～10，在90℃下充分反应，生成PbO₂、NaCl、CH₃COONa等，反应得到的沉淀经过过滤、洗涤、干燥得到PbO₂，滤液用0.01mol•L^-1 的K₂CrO₄ 溶液进行检验，没有黄色的PbCrO₄沉淀生成，说明反应进行完全，将PbO₂置于电炉里控制温度在420℃下进行热解，得到晶体尺寸为20nm左右的Pb₃O₄和一种气体．
（1）晶粒尺寸为20nm左右的Pb₃O₄在水中形成的分散系属于胶体（填“溶液”“胶体”或“悬浊液”）；
（2）若Fe₃O₄ 可改写为FeO•Fe₂O₃ ，则Pb₃O₄可改写为2PbO．PbO₂；
（3）已知：25℃时，Ksp（PbCrO₄）=2.8×10^-13，Ksp（PbSO₄）=1.6×10^-8．此温度下反应PbSO₄（s）+CrO₄^2-?PbCrO₄（s）+SO₄^2- 的平衡常数为5.7×10⁴．

Answer 1

分析 （1）分散质粒子直径在1-100nm之间的分散系是胶体；
（2）Fe₃O₄ 中Fe元素化合价为+2价、+3价，所以可以写为FeO•Fe₂O₃ ，Pb₃O₄中Pb元素化合价为+2价、+4价，该化合物中Pb元素总化合价为+8价，则二价铅、四价铅的个数之比为2：1；
（3）温度下反应PbSO₄（s）+CrO₄^2-?PbCrO₄（s）+SO₄^2- 的平衡常数=$\frac{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（Cr{{O}_{4}}^{2-}）}$=$\frac{\frac{{K}_{（PbS{O}_{4}）}}{c（P{b}^{2+}）}}{\frac{{K}_{（PbCr{O}_{4}）}}{c（P{b}^{2+}）}}$=$\frac{{K}_{（PbS{O}_{4}）}}{{K}_{（PbCr{O}_{4}）}}$．

解答 解：（1）分散质粒子直径在1-100nm之间的分散系是胶体，所以晶粒尺寸为20nm左右的Pb₃O₄在水中形成的分散系是胶体，故答案为：胶体；
（2）Fe₃O₄ 中Fe元素化合价为+2价、+3价，所以可以写为FeO•Fe₂O₃ ，Pb₃O₄中Pb元素化合价为+2价、+4价，该化合物中Pb元素总化合价为+8价，则二价铅、四价铅的个数之比为2：1，则Pb₃O₄可改写为2PbO．PbO₂，故答案为：2PbO．PbO₂；
（3）温度下反应PbSO₄（s）+CrO₄^2-?PbCrO₄（s）+SO₄^2- 的平衡常数=$\frac{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（Cr{{O}_{4}}^{2-}）}$=$\frac{\frac{{K}_{（PbS{O}_{4}）}}{c（P{b}^{2+}）}}{\frac{{K}_{（PbCr{O}_{4}）}}{c（P{b}^{2+}）}}$=$\frac{{K}_{（PbS{O}_{4}）}}{{K}_{（PbCr{O}_{4}）}}$=$\frac{1.6×1{0}^{-8}}{2.8×1{0}^{-13}}$=5.7×10⁴，
故答案为：5.7×10⁴．

点评 本题考查难溶物的溶解平衡、分散系等知识点，侧重考查基本概念、基本理论，难点是（3）的计算，要正确进行换算是解本题关键，题目难度不大．