Question

18．PbO主要用于电子管、显像管、光学玻璃和防X射线的铅玻璃的原料，它是一种难溶于水，密度较大的固体．某工业废渣（经测定含PbS0₄ 35%，其余为硫酸钙）可用来生产PbO．

已知：
倾析法：从液体中分离出密度较大且不溶的固体的方法，即待沉淀沉降，将上层溶液倾倒入另一容器的方法．根据以上流程回答下列问题：
（1）PbSO₄在热的浓氯化钠溶液中会溶解生成PbCl₄^2-，完成①中反应的离子方程式PbSO₄+4Cl^-=PbCl₄^2-+SO₄^2-，操作1用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒．
（2）用化学平衡移动原理解释步骤1中CaCl₂溶液的作用增大氯离子浓度，同时结合生成的SO₄^2-，使平衡向生成PbCl₄^2-的方向移动，提高反应物的转化率．
（3）废渣A的主耍成分为CaSO₄ 或CaSO₄•2H₂O．（写化学式）
（4）写出“②转化”的离子方程式PbCl₄^2-+OH^-=PbOHCl↓+3Cl^-．
（5）已知浓NaOH溶液有强烈的腐蚀性，会腐蚀滤纸．操作2分两步进行，依次为倾析、水洗．
（6）为了测定产品中PbO的纯度，取0.4g研细的产品于锥形瓶中，加入水和36%乙酸溶液，温热使产品溶解，冷却后加入缓冲溶液和指示剂，用浓度为0.2000mol/L的EDTA （用H₂Y表示）溶液滴定到终点，消耗EDTA溶液8.30mL，则产品中PbO的纯度为92.5%．（已知：Pb²⁺+H₂Y=PbY+2H⁺）

Answer 1

分析 PbSO₄不溶，CaSO₄ 微溶，PbSO₄在热的浓氯化钠溶液中会溶解生成PbCl₄^2-，氯化钙可以增大氯离子浓度，同时结合生成的SO₄^2-转化为CaSO₄ 沉淀，使平衡向生成PbCl₄^2-的方向移动，过滤分离，滤渣A为硫酸钙，滤液B中加入NaOH溶液过滤得到PbOHCl沉淀，再加入浓NaOH溶液，中和HCl生成PbO，再经过过滤、干燥得到PbO．
（5）浓NaOH溶液有强烈的腐蚀性，会腐蚀滤纸，采取倾析法分离，然后进行水洗；
（6）由Pb元素守恒及Pb²⁺+H₂Y=PbY+2H⁺可得关系式：PbO～Pb²⁺～H₂Y，结合关系式计算．

解答 解：PbSO₄不溶，CaSO₄ 微溶，PbSO₄在热的浓氯化钠溶液中会溶解生成PbCl₄^2-，氯化钙可以增大氯离子浓度，同时结合生成的SO₄^2-转化为CaSO₄ 沉淀，使平衡向生成PbCl₄^2-的方向移动，过滤分离，滤渣A为硫酸钙，滤液B中加入NaOH溶液过滤得到PbOHCl沉淀，再加入浓NaOH溶液，中和HCl生成PbO，再经过过滤、干燥得到PbO．
（1）PbSO₄在热的浓氯化钠溶液中会溶解生成PbCl₄^2-，①中反应的离子方程式：PbSO₄+4Cl^-=PbCl₄^2-+SO₄^2-，操作1为过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，
故答案为：PbSO₄+4Cl^-=PbCl₄^2-+SO₄^2-；漏斗、玻璃棒；
（2）步骤1中CaCl₂溶液的作用：增大氯离子浓度，同时结合生成的SO₄^2-，使平衡向生成PbCl₄^2-的方向移动，提高反应物的转化率，
故答案为：增大氯离子浓度，同时结合生成的SO₄^2-，使平衡向生成PbCl₄^2-的方向移动，提高反应物的转化率；
（3）废渣A的主要成分为：CaSO₄ 或CaSO₄•2H₂O，
故答案为：CaSO₄ 或CaSO₄•2H₂O；
（4）滤液中PbCl₄^2-与入NaOH溶液的反应生成PbOHCl沉淀，还得到氯离子，“②转化”的离子方程式为：PbCl₄^2-+OH^-=PbOHCl↓+3Cl^-，
故答案为：PbCl₄^2-+OH^-=PbOHCl↓+3Cl^-；
（5）浓NaOH溶液有强烈的腐蚀性，会腐蚀滤纸，不能用过滤方法分离，采取倾析法分离，然后进行水洗，
故答案为：倾析；水洗；
（6）由Pb元素守恒及Pb²⁺+H₂Y=PbY+2H⁺可得关系式：PbO～Pb²⁺～H₂Y，
设产品中PbO的纯度为a，则：
PbO～～Pb²⁺～～～H₂Y
223g           1mol
0.4a g     0.2000mol/L×8.30×10^-3 L
所以：223：0.4a g=1mol：0.2000mol/L×8.30×10^-3 L
解得a=92.5%
故答案为：92.5%．

点评 本题考查物质制备工艺流程，涉及陌生方程式书写、物质分离提纯实验操作、对操作与原理的分析评价、产率计算等，需要学生具备扎实的基础与灵活运用的能力，是高考常考题型．