Question

11．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）₄^2-，各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如图所示：
[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）₄^2-]
（1）往Pb（NO₃）₂溶液中滴入稀NaOH溶液，pH=8时溶液存在的阳离子除H⁺、Na⁺外，还有：Pb²⁺、Pb（OH）⁺．
（2）pH=9时主要反应的离子方程式是：Pb（OH）⁺+OH^-?Pb（OH）₂↓
（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）	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：Fe³⁺
（4）如该脱铅剂（用EH表示）脱铅过程中主要发生的反应为：2EH（s）+Pb²⁺?E₂Pb（s）+2H⁺
则脱铅最合适的pH范围为B（填代码）．
A．4～5　    　　B．6～7　　   　　C．9～10　　   　D．11～12．

Answer 1

分析 （1）由图象可知pH=8时，Pb²⁺，Pb（OH）⁺和Pb（OH）₂共存；
（2）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；
（3）根据浓度变化判断处理效果；
（4）根据反应判断，参加反应的是Pb²⁺，由图象可知，选择PH要使铅全部以Pb²⁺形式存在．

解答 解：（1）由图象可知pH=8时，Pb²⁺，Pb（OH）⁺和Pb（OH）₂共存，另外溶液中还有H⁺，所以中存在的阳离子（除H⁺、Na⁺外）有Pb²⁺、Pb（OH）⁺，
故答案为：Pb²⁺、Pb（OH）⁺；
（2）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，反应的方程式为Pb²⁺+2OH^-═Pb（OH）₂↓，
故答案为：Pb（OH）⁺+OH^-?Pb（OH）₂↓；
（3）加入脱铅剂，Pb²⁺浓度转化率为$\frac{0.1-0.004}{0.1}$=96%，Fe³⁺浓度转化率为$\frac{0.12-0.04}{0.12}$=67%，而其它两种离子转化率较小，则除Pb²⁺外，该脱铅剂对其它离子的去除效果最好的是Fe³⁺，
故答案为：Fe³⁺；
（4）反应为2EH（s）+Pb²⁺?E₂Pb（s）+2H⁺，参加反应的是Pb²⁺，由图象可知，选择PH要使铅全部以Pb²⁺形式存在，应为6～7之间，
故答案为：B．

点评 本题以Pb²⁺在水溶液中的各种形态与溶液中pH变化关系图，考查了学生在对多重平衡的函数曲线理解，是一个典型的利用多元信息，综合性考查学生知识与能力的创新型题目，题目难度中等．