题目内容
工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应:PbSO4(s)+CO
(aq)PbCO3(s)+SO
(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。
(1)上述反应的平衡常数表达式:K=____________________________________。
(2)室温时,向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化,在________溶液中PbSO
4转化率较大,理由是___________________________。
(3)查阅文献:上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2],它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:全部为PbCO3;
假设二:_____________________________________________________________;
假设三:____________________________________
_________________________。
(4)为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究。
①定性研究:请你完成下表中内容。
| 实验步骤(不要求写出具体操作过程) | 预期的实验现象和结论 |
| 取一定量样品充分干燥,…… |
②定量研究:取26.7 mg的干燥样品,加热,测得固体质量随温度的变化关系如下图:
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某同学由图中信息得出结论:假设一不成立。你是否同意该同学的结论,并简述理由:
__________________________________________________________________。
【答案】(1)
(或
)
(2)Na2CO3 Na2CO3溶液中的c(CO
)大
(3)全部为2PbCO3·Pb(OH)2
PbCO3和2PbCO3·Pb(OH)2
(4)①
| 实验步骤 (不要求写具体操作过程) | 预期的实验现象和结论 |
| 充分加热样品,将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管 | 若无水硫酸铜不变蓝,则假设一成立;若无水硫酸铜变蓝,则假设一不成立 |
多硫化钠Na2Sx(x≥2)在结构上与Na2O2、FeS2、CaC2等有相似之处.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1:16,则x的值是( )
|
| A. | 5 | B. | 4 | C. | 3 | D. | 2 |
某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶
液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有__________________________________;
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是___________________________;
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是________;
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有___________________(答两种);
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液
分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
| 实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
| 4 mol·L-1 H2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
| 饱和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
| H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
①请完成此实验设计,其中:V1=__________,V6=__________,V9=________。
②反应一段时间后,实验A中的金属呈________色,实验E中的金属呈________色;
③该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因。