题目内容
Ⅰ废铅蓄电池量急速增加所引起的铅污染日益严重．工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的工艺流程如下：
已知：Ksp（PbSO4）=1.6×10-5，Ksp（PbCO3）=3.3×10-14．
回答下列问题：
（1）写出步骤①中PbSO4转化为PbCO3过程的平衡常数表达式K= ．为提高步骤①的反应速率和铅浸出率，你认为可采取的两条措施是 ．
（2）写出步骤②证明已经洗涤干净的实验操作方法 ．步骤③从母液可获得副产品为 ．写出步骤④用惰性电极电解的阴极反应式 ．
Ⅱ铅的冶炼、加工同样会使水体中重金属铅的含量增大造成严重污染．水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb（OH）+、Pb（OH）2、Pb（OH）3-、Pb（OH）42-．各形态的浓度分数α随溶液pH 变化的关系如图所示：
（3）往含Pb2+的溶液中滴稀NaOH溶液，pH=8时溶液中存在的阳离子除H+、Na+外还有 ，pH=9时，主要反应的离子方程式为 ．
（4）某课题组制备了一种新型脱铅剂，能有效去除水中的痕量铅，实验结果如下表：
上表中除Pb2+外，该脱铅剂对其他离子的去除效果最好的是 ．
（5）如果该脱铅剂（用EH表示）脱铅过程中主要发生的反应为：2EH（s）+Pb2+?E2Pb（s）+2H+．则脱铅的最合适pH 范围为 （填字母）．
A．4～5 B．6～7 C．9～10D．11～12．
已知：Ksp（PbSO4）=1.6×10-5，Ksp（PbCO3）=3.3×10-14．
回答下列问题：
（1）写出步骤①中PbSO4转化为PbCO3过程的平衡常数表达式K=
（2）写出步骤②证明已经洗涤干净的实验操作方法
Ⅱ铅的冶炼、加工同样会使水体中重金属铅的含量增大造成严重污染．水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb（OH）+、Pb（OH）2、Pb（OH）3-、Pb（OH）42-．各形态的浓度分数α随溶液pH 变化的关系如图所示：
（3）往含Pb2+的溶液中滴稀NaOH溶液，pH=8时溶液中存在的阳离子除H+、Na+外还有
（4）某课题组制备了一种新型脱铅剂，能有效去除水中的痕量铅，实验结果如下表：
| 离子 | Pb2+ | Ca2+ | Fe3+ | Mn2+ | Cl- |
| 处理前浓度/（mg?L-1） | 0.100 | 29.8 | 0.120 | 0.087 | 51.9 |
| 处理后浓度/（mg?L-1） | 0.004 | 22.6 | 0.040 | 0.053 | 49.8 |
（5）如果该脱铅剂（用EH表示）脱铅过程中主要发生的反应为：2EH（s）+Pb2+?E2Pb（s）+2H+．则脱铅的最合适pH 范围为
A．4～5 B．6～7 C．9～10D．11～12．
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,化学平衡常数的含义
专题：实验设计题,基本概念与基本理论
分析：（1）根据转化：PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）结合平衡常数概念来书写平衡常数表达式；根据影响反应速率的因素结合实际来回答；
（2）步骤②证明已经洗涤干净只要证明其中不含有硫酸根离子即可；电解池的阴极上发生得电子的还原反应；
（3）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）42-共存；
（4）根据浓度变化判断处理效果；
（5）根据反应判断，参加反应的是Pb2+，由图象可知，选择PH要使铅全部以Pb2+形式存在．
（2）步骤②证明已经洗涤干净只要证明其中不含有硫酸根离子即可；电解池的阴极上发生得电子的还原反应；
（3）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）42-共存；
（4）根据浓度变化判断处理效果；
（5）根据反应判断，参加反应的是Pb2+，由图象可知，选择PH要使铅全部以Pb2+形式存在．
解答：
解：Ⅰ（1）反应平衡常数是用各反应物和生成物浓度计算表示，固体和纯液体的浓度是定值不出现在表达式中，为了加快反应速率和铅浸出率，可以采取措施有：充分搅拌；适当升高温度；增大碳酸钠和亚硫酸钠的浓度，故答案为：平衡常数K=
，
故答案为：
；充分搅拌；适当升高温度；增大碳酸钠和亚硫酸钠的浓度（任写两点）；
（2）步骤②证明已经洗涤干净只要证明其中不含有硫酸根离子即可，可以用氯化钡来检验，根据流程图，结合发生反应：PbO2+Na2SO3+Na2CO3+H2O=PbCO3↓+Na2SO4+2NaOH，所以从母液可获得副产品为NaOH、Na2SO4，电解池的阴极上是铅离子发生得电子的还原反应：Pb2++2e-=Pb，
故答案为：取少许最后一次洗涤液于试管中，滴入过量盐酸后，再滴入少量氯化钡溶液，若无沉淀产生，则证明已经洗涤干净；NaOH、Na2SO4；Pb2++2e-=Pb；
（3）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）+；Pb2++2OH-═Pb（OH）2↓；
（4）加入脱铅剂，Pb2+浓度转化率为
×100%=96%，Fe3+浓度转化率为
×100%=67%，而其它两种离子转化率较小，则除Pb2+外，该脱铅剂对其它离子的去除效果最好的是Fe3+，
故答案为：Fe3+；
（5）反应为2EH（s）+Pb2+?E2Pb（s）+2H+，参加反应的是Pb2+，由图象可知，选择PH要使铅全部以Pb2+形式存在，应为6～7之间，
故答案为：B．
| c(SO42-) |
| c(CO32-) |
故答案为：
| c(SO42-) |
| c(CO32-) |
（2）步骤②证明已经洗涤干净只要证明其中不含有硫酸根离子即可，可以用氯化钡来检验，根据流程图，结合发生反应：PbO2+Na2SO3+Na2CO3+H2O=PbCO3↓+Na2SO4+2NaOH，所以从母液可获得副产品为NaOH、Na2SO4，电解池的阴极上是铅离子发生得电子的还原反应：Pb2++2e-=Pb，
故答案为：取少许最后一次洗涤液于试管中，滴入过量盐酸后，再滴入少量氯化钡溶液，若无沉淀产生，则证明已经洗涤干净；NaOH、Na2SO4；Pb2++2e-=Pb；
（3）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）+；Pb2++2OH-═Pb（OH）2↓；
（4）加入脱铅剂，Pb2+浓度转化率为
| 0.1-0.004 |
| 0.1 |
| 0.12-0.04 |
| 0.12 |
故答案为：Fe3+；
（5）反应为2EH（s）+Pb2+?E2Pb（s）+2H+，参加反应的是Pb2+，由图象可知，选择PH要使铅全部以Pb2+形式存在，应为6～7之间，
故答案为：B．
点评：本题以废铅蓄电池回收铅为背景，考查未知反应书写、平衡移动、电化学及基础实验问题，向考生展示运用化学知识解决生产生活中的实际问题，体现了化学与环境、化学与生活的关系，引导考生关注与化学有关的科学技术及生态环境的可持续发展，培养考生的绿色化学理念．
练习册系列答案
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