题目内容
【题目】三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O，不溶于水)主要适用于不透明的聚氯乙烯硬质管、注射成型制品，也可用于人造革等软质制品。以铅泥(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)加入碳酸钠溶液后PbSO4转化为PbCO3。转化的方程式为：PbSO4(s)+CO32－(aq)=PbCO3(s)+SO42－(aq)，通过计算(保留2位有效数字)说明该反应程度很大的原因：___________。这一步骤中，也可以将碳酸钠溶液改为碳酸氢钠溶液，写出用碳酸氢钠溶液时的离子方程式：___________。
(2)根据图溶解度曲线(g/100g水)，由滤液I得到Na2SO4固体的操作为将“滤液1”___________、___________、用乙醇洗涤后于燥。
(3)步骤③“酸溶”，为提高酸溶速率，可采取的措施是___________(任意写出一条)，生成NO的离子方程式：___________。
(4)“滤液2”中可循环利用的溶质为___________(填化学式)。
步骤④“沉铅”时若将Pb(NO3)2溶液与0.02mol·L－1的H2SO4等体积混合生成PbSO4沉淀时，所需Pb(NO3)2溶液的最小物质的量浓度为___________mol·L－1。
【答案】该反应平衡常数K=1.2×105，所以能进行 PbSO4+2HCO3-=PbCO3（s）+SO42-+H2O+CO2↑ 蒸发（升温）结晶 趁热过滤 适当升温（适当增加硝酸浓度，减小滤渣颗粒大小等合理答案均可） 3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO↑+4H2O HNO3 3.64×10-6
【解析】
以铅泥（主要成分为PbO、Pb及PbSO4等）为原料制备三盐：向铅泥中加Na2CO3溶液是将PbSO4转化成PbCO3，Na2CO3（aq）+PbSO4（s）=Na2SO4（aq）+PbCO3（s），所以滤液Ⅰ的溶质主要是Na2SO4和过量的Na2CO3，滤渣Pb、PbO和PbCO3在硝酸的作用下反应：3Pb+8HNO3=3Pb（NO3）2+2NO↑+4H2O、PbCO3+2HNO3=Pb（NO3）2+CO2↑+H2O、PbO+2HNO3=Pb（NO3）2+2H2O，均转化成Pb（NO3）2，Pb（NO3）2中加稀H2SO4转化成PbSO4和硝酸，过滤的滤液为HNO3，可循环利用，向硫酸铅中加入氢氧化钠合成三盐和硫酸钠，在50℃～60℃，4PbSO4+6NaOH=3PbOPbSO4H2O+3Na2SO4+2H2O，滤液3主要是硫酸钠，洗涤沉淀干燥得到三盐，据此分析解答。
(1)反应PbSO4(s)+CO32－(aq)=PbCO3(s)+SO42－(aq)的平衡常数K=
=
=
=1.2×105，由于反应平衡常数大于105，所以反应进行程度很大；如果碳酸钠溶液改为碳酸氢钠溶液，注意写离子方程式时弱酸的酸式酸根离子不可拆开，离子方程式为PbSO4+2HCO3-=PbCO3（s）+SO42-+H2O+CO2↑；
答案：该反应平衡常数K=1.2×105，所以能进行 PbSO4+2HCO3-=PbCO3（s）+SO42-+H2O+CO2↑
(2)由图象分析可知，温度较高时析出硫酸钠，温度较低时析出硫酸钠结晶水合物，因此由滤液I得到Na2SO4固体的操作为将“滤液1”蒸发（升温）结晶、趁热过滤，洗涤晶体时用乙醇洗涤避免形成结晶水合物；
答案：蒸发（升温）结晶 趁热过滤
(3)提高反应速率可以从升温和适当增大反应物浓度，增大固体反应物接触面积角度考虑；因为3Pb+8HNO3=3Pb（NO3）2+2NO↑+4H2O，所以生成NO的离子方程式：3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO↑+4H2O；
答案：适当升温（适当增加硝酸浓度，减小滤渣颗粒大小等合理答案均可） 3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO↑+4H2O
(4)Pb（NO3）2中加稀H2SO4转化成PbSO4和硝酸，过滤后，滤液中的溶质主要为HNO3，可循环利用于酸溶；
设所需Pb(NO3)2溶液的最小物质的量浓度为x mol·L－1，Ksp(PbSO4)=1.82×10－8=C（Pb2+）×C（SO42-）=
×
，计算得x=3.64×10-6；
答案： HNO3 3.64×10-6
【题目】已知，反应①：I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq) △H1；反应②： I3-(aq) I2(aq)+I-(aq) △H2；反应①的化学平衡常数K1与温度的关系如下表：
t/℃ | 5 | 15 | 25 | 35 | 50 |
K1 | 1100 | 841 | 680 | 533 | 409 |
请回答：
(1)若反应②的化学平衡常数为K2，在相同温度下，K1·K2=____________。
(2)上述反应①的△H1_______0(填“>”、“=”、“<”)；若升高温度，则I2的溶解速率会______(填“加快”、“减慢”或“不变”)。
(3)能判断反应①已达到平衡的依据是_______________
A．容器中的压强不再改变 B．溶液的颜色不再改变
C．I-浓度不再变化 D．正逆反应速率均为0
(4)某温度下，反应①的化学平衡常数为800。在该温度下，向甲、乙、丙三个容器中分别加入I2和I-，这两种物质的起始浓度如下：
起始浓度(mol/L) | 甲 | 乙 | 丙 |
c(I2) | 0.1 | 0.2 | 0.2 |
c(I-) | 0.2 | 0.1 | 0.2 |
反应速率最快的是_____________(填“甲”、“乙”或“丙”)，平衡时I2的转化率最大的是__________(填“甲”、“乙”或“丙”)。
