Question

20．水体中重金属铅的污染问题备受关注．水溶液中铅的存在形态主要有Pb²⁺、Pb（OH）⁺、Pb（OH）₂（微溶）、Pb（OH）₃^-、Pb（OH）₄^2-，各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如图所示．
（1）Pb（NO₃）₂溶液中，$\frac{c（N{{O}_{3}}^{-}）}{c（P{b}^{2+}）}$＞2（填“＞”“=”或“＜”），往该溶液中滴入氯化铵溶液后，$\frac{c（N{{O}_{3}}^{-}）}{c（P{b}^{2+}）}$增加，可能的原因是Pb²⁺与Cl^-反应生成难溶于冷水的氯化铅，使Pb²⁺浓度减少．
（2）往Pb（NO₃）₂溶液中滴入稀NaOH溶液，pH=8时溶液中存在的阳离子（Na⁺除外）有Pb²⁺、Pb（OH）⁺、H⁺，pH=9时主要反应的离子方程式为Pb²⁺+2OH^-═Pb（OH）₂↓．

Answer 1

分析 （1）因为Pb（NO₃）₂是一种强酸弱碱盐，Pb²⁺发生水解，使c（Pb²⁺）减小；滴入氯化铵溶液生成PbCl₂沉淀，使Pb²⁺浓度降低；
（2）pH=9时，曲线2、3表示的物质共存，由图可知Pb（OH）₂的浓度分数比Pb（OH）⁺的大，所以主要反应是生成Pb（OH）₂，pH=12时，Pb（OH）₃^-、Pb（OH）₄^2-共存．

解答 解：（1）因为Pb（NO₃）₂是一种强酸弱碱盐，在水溶液中存在如下水解平衡：2H₂O+Pb²⁺?Pb（OH）₂+2H⁺，使c（Pb²⁺）减小，所以 $\frac{c（N{{O}_{3}}^{-}）}{c（P{b}^{2+}）}$＞2，往该溶液中滴入氯化铵溶液后，发生Pb²⁺+SO₄^2-═PbSO₄↓，使Pb²⁺浓度降低，则$\frac{c（N{{O}_{3}}^{-}）}{c（P{b}^{2+}）}$增加；
故答案为：＞；Pb²⁺与Cl^-反应生成难溶于冷水的氯化铅，使Pb²⁺浓度减少；
（2）由图象可知pH=8时，Pb²⁺，Pb（OH）⁺和Pb（OH）₂共存，另外溶液中还有H⁺，所以中存在的阳离子（Na⁺除外）有Pb²⁺、Pb（OH）⁺、H⁺；pH=9时，曲线2、3表示的物质共存，由图可知Pb（OH）₂的浓度分数比Pb（OH）⁺的大，所以主要反应是生成Pb（OH）₂，反应的方程式为Pb²⁺+2OH^-═Pb（OH）₂↓；
故答案为：Pb²⁺、Pb（OH）⁺、H⁺；Pb²⁺+2OH^-═Pb（OH）₂↓．

点评 本题以Pb²⁺在水溶液中的各种形态与溶液中pH变化关系图，考查了学生在对多重平衡的函数曲线理解，是一个典型的利用多元信息，综合性考查学生知识与能力的创新型题目，题目难度中等．