题目内容
【题目】用废铅蓄电池的铅泥(含PbSO4、PbO和Pb等)可制备精细化工产品3PbO·PbSO4·H2O(三盐)，主要制备流程如下。
请回答下列问题：
(1)铅蓄电池在生活中有广泛应用，其工作原理是Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O。若铅蓄电池放电前正、负极质量相等，放电时转移了1 mol电子，则理论上两极质量之差为__________。
(2)将滤液1、滤液3合并，经蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作，可得到一种结晶水合物(Mr=322)，其化学式为______________________。
(3)步骤③酸溶时铅与硝酸反应生成Pb(NO3)2及NO。滤液2中溶质的主要成分为______(填化学式)。
(4)步骤⑥合成三盐的化学方程式为______________________。
(5)步骤⑦的洗涤操作中，检验沉淀是否洗涤完全的操作方法是__________________。
【答案】16 gNaSO4·10H2OHNO34PbSO4+6NaOH
3PbO·PbSO4·H2O↓+3Na2SO4+2H2O取少量最后一次洗涤后的滤液于试管中，滴加BaCl2溶液和盐酸，若产生白色沉淀，则沉淀未洗涤完全，若没有白色沉淀生成，则沉淀已洗涤完全
【解析】
向铅泥中加入碳酸钠溶液， PbSO4转化为难溶PbCO3的离子方程式为CO32-+ PbSO4= PbCO3+SO42-，然后过滤得到滤液Ⅰ为硫酸钠溶液，向滤渣中加入硝酸进行酸溶，PbO、Pb、PbCO3都与硝酸反应生成Pb(NO3)2，Pb与硝酸反应还生成NO，铅与硝酸生成Pb(NO3)2及NO的离子方程式为3Pb+8H++2NO3-=Pb2++2NO↑+4H2O，然后向溶液中加入硫酸，生成PbSO4沉淀，过滤，滤液Ⅱ的主要成分是HNO3,向滤渣中加入NaOH溶液,发生反应：4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O↓+3Na2SO4+2H2O,过滤洗涤干燥得到3PbO·PbSO4·H2O，滤液Ⅲ中含有NaSO4，以此解答该题。
(1)铅蓄电池在充电时,阳极发生氧化反应, PbSO4被氧化生成PbO2，电极反应式为PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-，若铅蓄电池放电前正、负极质量相等，放电时正极发生：PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O，负极发生Pb-2e-+SO42-=PbSO4，转移了lmol电子，则正极、负极都生成0.5molPbSO4, 正极质量增加：m(PbSO4)-m(PbO2)=0.5×(303-207)=32g；负极质量增加m(PbSO4)-m(Pb)= 0.5×(303-207)=48g,则两极质量差为48-32=16g；因此，本题正确答案是：16 g。
(2) 通过以上分析知，滤液Ⅰ和滤液Ⅲ经脱色、蒸发、结晶可得到的副产品为NaSO4·10H2O，其相对分子质量为322；因此，本题正确答案是: NaSO4·10H2O。
(3) 通过以上分析知，该离子反应方程式为3Pb+8H++2NO3-=Pb2++2NO↑+4H2O，滤液2中主要成分是未反应的HNO3；因此，本题正确答案是: HNO3。
(4)硫酸铅与氢氧化钠在加热到50-60℃情况下反应生成3PbO·PbSO4·H2O和Na2SO4；步骤⑥合成三盐的化学方程式为4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O↓+3Na2SO4+2H2O；因此本题答案是：4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O↓+3Na2SO4+2H2O。
(5)该沉淀吸附的离子是硫酸根离子，用盐酸和氯化钡溶液进行检验，其检验方法为取少量最后一次洗涤后的滤液于试管中，向其中滴加盐酸，再滴加BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全；因此，本题正确答案是: 取少量最后一次洗涤后的滤液于试管中，滴加BaCl2溶液和盐酸，若产生白色沉淀，则沉淀未洗涤完全，若没有白色沉淀生成，则沉淀已洗涤完全。
【题目】（1）工业上以粗铜为原料采取如下图所示流程制备硝酸铜晶体：
①在步骤a中，还需要通入氧气和水，其目的是___________________________。
②在保温去铁的过程中，为使Fe3+沉淀完全，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，根据下表数据，溶液的pH应保持在____________范围。
氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | |
Fe3+ Cu2+ | 1.9 4.7 | 3.2 6.7 |
不用加水的方法调节溶液pH的原因是_______________________________________。
③进行蒸发浓缩时，要用硝酸调节溶液的pH=1，其目的是（结合离子方程式说明）
_________________________________________________________________________。
（2）工业上常利用硝酸铜溶液电镀铜，电镀时阴极的电极反应式是______________________。
（3）下图是某小组同学查阅资料所绘出的硝酸铜晶体[ Cu（NO3）2·nH2O ]的溶解度曲线（温度在30℃前后对应不同的晶体），下列说法正确的是__________（填字母）。
a．A点时的溶液为不饱和溶液
b．B点时两种晶体可以共存
c．按上述流程最终得到的晶体是Cu（NO3）2·3H2O
d．若将C点时的溶液降温至30℃以下，可以析出Cu（NO3）2·6H2O晶体
（4）某些共价化合物（如H2O、NH3、N2O4等）在液态时有微弱的导电性，主要是因为发生了电离，如：2NH3
NH
+NH
，由此制备无水硝酸铜的方法之一是用Cu与液态N2O4反应。液态N2O4电离得到的两种离子所含电子数相差18，则液态N2O4电离的方程式是______________________________________；Cu与液态N2O4反应制得无水硝酸铜的化学方程式是______________________________________。
【题目】苯乙烯是重要的化工原料，可由乙烯、乙炔为原料合成。反应过程如下所示：
乙炔聚合：3C2 H2 (g)
C6H6 (g) H1
合成乙苯：C6H6(g)+C2H4(g)C6H5CH2CH3(g) H2
乙苯脱氢：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2 (g)+H2 (g) △H3
(1)乙苯脱氢是合成苯乙烯的关键步骤。某温度下，向2.0 L恒容密闭容器中充入0.10mol C6H5CH2CH3 (g)，测得乙苯脱氢反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：
时间t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
总压强p/100kPa | 4.91 | 5.58 | 6.32 | 7.31 | 8.54 | 9.50 | 9.52 | 9.53 | 9.53 |
①计算该温度下的平衡常数K= ______（结果保留至小数点后两位）。
②下列不能说明该温度下反应达到平衡状态的是_____（填字母代号）。
a.v(C6H5CH2CH3)=v(H2) b．苯乙烯的体积分数不变
c．平衡常数K保持不变 d．混合气体的平均相对分子质量不变
(2)向体积为3.0 L的恒容密闭容器中充入0. 20 mol C6H5CH2CH3(g)，当乙苯脱氢反应达到平衡状态时，平衡体系组成（物质的量分数）与温度的关系如图所示。
①该反应的H3______0（填“大于”“等于”或“小于”）。
②该平衡体系在600℃时，乙苯的物质的量分数为50%，则氢气的物质的量分数为_____。若在此温度下加入水蒸气作稀释剂，则乙苯的平衡转化率将如何变化并简述理由__________。
(3)苯乙烯能与酸性KMnO4溶液混合反应生成苯甲酸(C6H5COOH)。室温下，向饱和苯甲酸溶液中加入碳酸氢钠固体使溶液显中性，则溶液中c(C6H5COOH)：c(C6H5COO-)=___________。（已知：苯甲酸的Ka=6.4×l0-5；碳酸的Kal=4.2×l0-7，Ka2=5.6×l0-ll)