Question

13．PbO₂及2PbCO₃•Pb（OH）₂（碱式碳酸铅）均是生产铅酸蓄电池正极的原料．
（1）PbO₂可由NaClO氧化Pb（NO₃）₂溶液得到．
①Pb（NO₃）₂被氧化为PbO₂的离子方程式为Pb²⁺+ClO^-+H₂O=PbO₂↓+Cl^-+2H⁺．
②Pb（NO₃）₂溶液中通入H₂S发生Pb²⁺（aq）+H₂S（aq）?PbS（s）+2H⁺（aq），直至平衡，该反应的平衡常数为K=2.6×10⁶1已知：Ksp（PbS）=3.55×10^-28；H₂S电离常数Ka₁=1.3×10^-7，Ka₂=7.1×10^-15]．
（2）制备碱式碳酸铅的实验步骤如图1：

①“碳化”时，发生反应的化学方程式为3[（CH₃COO）₂Pb•Pb（OH）₂]+2CO₂=3（CH₃COO）₂Pb+2PbCO₃•Pb（OH）₂↓+2H₂O．
②“洗涤”时，经水洗涤后再用酒精洗涤的目的是除去沉淀表面附着的水并促进其快速干燥．
（3）为确定2PbCO₃•Pb（OH）₂（相对式量：775）的热分解过程，进行如下实验：称取一定量（2）实验制得的样品放在热重分析仪中，在氩气流中热分解，测得样品的固体残留率（固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%）随温度的变化如图2所示．
①A→B过程中，从体系中逸出的分解产物（化合物）为H₂O（填化学式）；C→D过程中，从体系中逸出的分解产物（化合物）为CO₂（填化学式）．
②根据图中实验数据，计算并确定E点残留固体的化学式（写出计算过程）．

Answer 1

分析 （1）①Pb（NO₃）₂被NaClO氧化为PbO₂，NaClO被还原成氯离子，据此书写反应的离子方程式；
②根据平衡常数等于生成物浓度的系数次幂之积除以反应物浓度系数次幂之积计算平衡常数；
（2）制备碱式碳酸铅的流程为用氧化铅与醋酸反应生成CH₃COO）₂Pb•Pb（OH）₂，再用CH₃COO）₂Pb•Pb（OH）₂与二氧化碳反应生成2PbCO₃•Pb（OH）₂，经过滤后先用水洗涤，再用酒精洗涤，以除去表面的水份同时可以快速干燥，得纯净2PbCO₃•Pb（OH）₂的产品；
（3）根据图可知加热后得固体的质量分数，结合2PbCO₃•Pb（OH）₂的相对式量：775，可知加热过程中产生的物质及剩余的固体的成份．

解答 解：（1）①Pb（NO₃）₂被NaClO氧化为PbO₂，NaClO被还原成氯离子，反应的离子方程式为Pb²⁺+ClO^-+H₂O=PbO₂↓+Cl^-+2H⁺，
故答案为：Pb²⁺+ClO^-+H₂O=PbO₂↓+Cl^-+2H⁺；
②根据反应Pb²⁺（aq）+H₂S（aq）?PbS（s）+2H⁺（aq），平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}S）c（P{b}^{2+}）}$=$\frac{K{a}_{1}×K{a}_{2}}{Ksp（PbS）}$=2.6×10⁶，
故答案为：2.6×10⁶；
（2）①“碳化”时，用CH₃COO）₂Pb•Pb（OH）₂与二氧化碳反应生成2PbCO₃•Pb（OH）₂，发生反应的化学方程式为 3[（CH₃COO）₂Pb•Pb（OH）₂]+2CO₂=3（CH₃COO）₂Pb+2PbCO₃•Pb（OH）₂↓+2H₂O，
故答案为：3[（CH₃COO）₂Pb•Pb（OH）₂]+2CO₂=3（CH₃COO）₂Pb+2PbCO₃•Pb（OH）₂↓+2H₂O；
②“洗涤”时，经水洗涤后再用酒精洗涤的目的是除去表面的水份同时可以快速干燥，得纯净2PbCO₃•Pb（OH）₂的产品，
故答案为：除去沉淀表面附着的水并促进其快速干燥；
（3）①根据图可知加热后得固体的质量分数，结合2PbCO₃•Pb（OH）₂的相对式量：775，所以1mol2PbCO₃•Pb（OH）₂的质量为775g，A→B过程中，$\frac{△{m}_{1}}{M[2PbCO{\;}_{3}•Pb（OH）{\;}_{2}]}=\frac{△{m}_{1}}{775g}$=1-0.9768，所以△m₁=18g，减少的是H₂O；C→D过程中，$\frac{△{m}_{2}}{775g}$=0.9768-0.9200，所以△m₂=44g，减少的是CO₂，
故答案为：H₂O；CO₂；
②1mol2PbCO₃•Pb（OH）₂的质量为775g，A→B过程中，$\frac{△{m}_{1}}{M[2PbCO{\;}_{3}•Pb（OH）{\;}_{2}]}=\frac{△{m}_{1}}{775g}$=1-0.9768，所以△m₁=18g，减少的是H₂O；C→D过程中，$\frac{△{m}_{2}}{775g}$=0.9768-0.9200，所以△m₂=44g，减少的是CO₂；D→E过程中，$\frac{△m{\;}_{3}}{775g}$=0.9200-0.8632，△m₃=44g，减少的是CO₂，2PbCO₃•Pb（OH）₂共脱去1个H₂O及2个CO₂，故E点残留固体为PbO，
答：E点残留固体的化学式为PbO．

点评 本题考查了探究物质组成、测量物质含量及性质实验方案的设计，题目难度中等，注意掌握物质的性质及检验方法，正确分析曲线变化为解答本题的关键，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．