题目内容
【题目】三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O,Mr=990)简称三盐,白色或微黄色粉末,稍带甜味、有毒。200℃以上开始失去结晶水,不溶于水及有机溶剂。可用作聚氯乙烯的热稳定剂。以100.0吨铅泥(主要成分为PbO、Pb及PbSO4等)为原料制备三盐的工艺流程如下图所示。
已知:Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13。
请回答下列问题:
(1)步骤①转化的目的是________。
(2)步骤③酸溶时,为提高酸溶速率,可采取的措施是________(任写一条)。其中铅与硝酸反应生成Pb(NO3)2和NO的离子方程式为________。
(3)滤液2中可循环利用的溶质为________(填化学式)。若步骤④沉铅后的滤液中c(Pb2+)=1.82×l0-5 mol·L-1,则此时 c(SO42-)=________mol·L-1。
(4)步骤⑥合成三盐的化学方程式为________。若得到纯净干燥的三盐49.5 t,假设铅泥中的铅元素有80%转化为三盐,则铅泥中铅元素的质量分数为________。
【答案】 将PbSO4转化为PbCO3,提高铅的利用率 适当升高温度(或适当增大硝酸浓度或减小沉淀粒直径等其他合理答案) 3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO↑+4H2O HNO3 1.0×10-3 4PbSO4+6NaOH3Na2SO4+3PbO·PbSO4·H2O+2H2O 52%
【解析】试题分析:(1) 根据Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13,碳酸铅比硫酸铅更难溶,所以硫酸铅可以转化为碳酸铅;(2)根据影响反应速率的因素分析提高酸溶速率的方法;铅与硝酸反应生成Pb(NO3)2和NO、水;(3)步骤④沉铅是硝酸铅与硫酸反应生成硫酸铅沉淀和硝酸;根据Ksp(PbSO4)=1.82×10-8计算c(SO42-);(4)步骤⑥氢氧化钠、PbSO4生成3PbO·PbSO4·H2O;根据铅元素守恒计算铅泥中铅元素的质量分数。
解析:(1)碳酸铅比硫酸铅更难溶,所以硫酸铅可以转化为碳酸铅,步骤①转化的目的是将PbSO4转化为PbCO3,提高铅的利用率;(2)适当升高温度、增大硝酸浓度都能提高酸溶速率;铅与硝酸反应生成Pb(NO3)2和NO、水的离子方程式是3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO↑+4H2O;(3)步骤④沉铅是硝酸铅与硫酸反应生成硫酸铅沉淀和硝酸,所以可以循环利用的物质是硝酸; c(SO42-)= ;(4)根据质量守恒,氢氧化钠、PbSO4生成3PbO·PbSO4·H2O的化学方程式是4PbSO4+6NaOH 3Na2SO4+3PbO·PbSO4·H2O+2H2O;设铅泥中铅元素的质量分数为x,根据铅元素质量守恒 ,解得x=0.52=52%。
【题目】PCl3和PCl5都是重要的化工原料。将PCl3(g)和Cl2(g)充入体积不变的2 L密闭容器中,在一定条件下发生下述反应,10 min时达到平衡:PCl3(g) + Cl2(g)PCl5(g)有关数据如下,下列判断不正确的是
PCl3(g) | Cl2(g) | PCl5(g) | |
初始浓度(mol/L) | 2.0 | 1.0 | 0 |
平衡浓度(mol/L) | c1 | c2 | 0.4 |
A. 10 min内,v(Cl2) = 0.04 mol/(L·min)
B. 当容器中Cl2为1.2 mol时,反应达到平衡
C. 若升高温度(T1<T2)时,该反应平衡常数减小,则平衡时PCl3的
D. 平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 molCl2,在相同条件下再达平衡时,c(PCl5)<0.2 mol/L