题目内容
20．PbI2（亮黄色粉末）是生产新型敏化太阳能电池的敏化剂--甲胺铅碘的原料．合成PbI2的实验流程如图1：
（1）将铅块制成铅花的目的是增大与酸的接触面积，加快溶解反应速率．
（2）31.05g铅花用5.00mol•L-1的硝酸溶解，至少需消耗5.00mol•L-1硝酸80mL．
（3）取一定质量（CH3COO）2Pb•nH2O样品在N2气氛中加热，测得样品固体残留率）（$\frac{固体样品的剩余质量}{固体样品的起始质量}$×100%）随温度的变化如图2所示（已知：样品在75℃时已完全失去结晶水）．
①（CH3COO）2Pb•nH2O中结晶水数目n=3（填整数）．
②100～200℃间分解产物为铅的氧化物和一种有机物，则该有机物为C4H6O3（写分子式）．
（4）称取一定质量的PbI2固体，用蒸馏水配制成室温时的饱和溶液，准确移取25.00mL PbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH中，发生：2RH（s）+Pb2+（aq）═R2Pb（s）+2H+（aq），用锥形瓶接收流出液，最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性，将洗涤液合并到锥形瓶中．加入2～3滴酚酞溶液，用0.002500mol•L-1NaOH溶液滴定，到滴定终点时用去氢氧化钠标准溶液20.00mL．则室温时PbI2 的Ksp为4.000×10-9．
（5）探究浓度对碘化铅沉淀溶解平衡的影响．
该化学小组根据所提供试剂设计两个实验，来说明浓度对沉淀溶解平衡的影响．
提供试剂：NaI饱和溶液、NaCl饱和溶液、FeCl3 饱和溶液、PbI2饱和溶液、PbI2悬浊液．
信息提示：Pb2+和Cl-能形成较稳定的PbCl42-络离子．
请填写下表的空白处：
| 实验内容 | 实验方法 | 实验现象及原因分析 |
| ①碘离子浓度增大对平衡的影响 | 取PbI2饱和溶液少量于一支试管中，再滴入几滴NaI饱和溶液 | 现象：溶液中c（I-）增大，使Q大于了PbI2的Ksp |
| ②铅离子浓度减小对平衡的影响 | 取PbI2悬浊液少量于一支试管中，再加入少量NaCl饱和溶液 | 现象：黄色浑浊消失 原因：形成PbCl42-，导致溶液中c（Pb2+）减小，使Qc小于PbI2的Ksp |
| ③铅离子和碘离子浓度都减小对平衡的影响 | 在PbI2悬浊液中滴入几滴FeCl3饱和溶液 | 现象：黄色浑浊消失 写出反应的离子方程式：PbI2+2Fe3++4Cl-=PbCl42-+2Fe2++I2 |
分析 （1）反应物接触面积越大其反应速率越快；
（2）铅溶解于稀硝酸的反应方程式为3Pb+8HNO3=3Pb（NO3）2+2NO↑+4H2O，根据Pb和硝酸之间的关系式计算消耗的硝酸；
（3）①可假设起始固体质量为100g，则加热到75℃时完全失去结晶水的质量就是固体减轻的质量，求算出水的物质的量及醋酸铅的物质的量，根据两者的物质的量之比可确定n的值；
②醋酸铅继续加热分解剩余固体为铅的氧化物，可根据剩余固体质量及铅、碳原子守恒来确定有机物的摩尔质量，推测有机物的分子组成；
（4）根据酸碱中和的原理可计算出溶液中的c（H+），并结合关系式确定溶液里c（Pb2+），再计算Ksp；
（5）影响化学平衡移动的因素-浓度：增大反应物（减小生成物）浓度，向着正向进行，增大生成物（减小反应物）浓度平衡向左进行．
解答 解：（1）反应物接触面积越大其反应速率越快，将铅块制成铅花增大反应物接触面积，则反应速率尽快，
故答案为：增大与酸的接触面积，加快溶解反应速率；
（2）31.05g铅的物质的量为$\frac{31.05g}{207g/mol}$=0.15mol，根据反应方程式3Pb+8HNO3=3Pb（NO3）2+2NO↑+4H2O可知消耗的n（HNO3）=0.15mol×$\frac{8}{3}$=0.4mol，则硝酸溶液的体积为0.4mol÷5.00mol•L-1=0.08L=80.0mL，故答案为：80；
（3）①假设样品的起始质量为100克，根据固体残留率的公式可知，75℃时剩余固体为87.75克，生成的水质量为100g-87.75g=12.25g，则醋酸铅与水的物质的量之比为$\frac{85.75g}{325g/mol}$：$\frac{12.25g}{18g/mol}$=1：3，则n=3，
故答案为：3；
②铅的氧化物质量为58.84克，醋酸铅的物质的量为=$\frac{85.75g}{325g/mol}$=$\frac{85.75}{325}$mol，根据铅原子守恒，铅的氧化物（PbOx）的物质的量为$\frac{85.75}{325}$mol，此氧化物的摩尔质量为$\frac{58.84g}{\frac{85.75}{325}mol}$=223g/mol，为PbO，有机物的质量为85.75g-58.84g=26.91g，此有机物分子内应含有四个碳原子，物质的量为$\frac{85.75}{325}$mol，摩尔质量=$\frac{26.91g}{\frac{85.75}{325}mol}$=102g/mol，根据原子守恒可知有机物的分子式为C4H6O3，故答案为：C4H6O3；
（4）n（H+）=n（NaOH）=0.002500 mol•L-1×20.00mL×10-3L•mL-1=5.000×10-5mol
n[Pb2+（aq）]=$\frac{1}{2}$n（H+）=2.500×10-5mol
c（Pb2+）=$\frac{2.500×1{0}^{-5}mol}{25.00mL×1{0}^{-3}L/mL}$=1.000×10-3 mol•L-1
Ksp（PbI2）=c（Pb2+）•c2（I-）=4c3（Pb2+）=4×（1.000×10-3）3=4.000×10-9，
答：4.000×10-9；
（5）②取PbI2悬浊液少量于一支试管中，再加入少量NaCl饱和溶液，形成PbCl42-，导致溶液中c（Pb2+）减小，平衡逆向移动，碘化铅溶解，导致黄色浑浊消失；
③在PbI2悬浊液中滴入几滴FeCl3饱和溶液，发生氧化还原反应PbI2+2Fe3++4Cl-=PbCl42-+2Fe2++I2，碘化铅溶解，导致黄色浑浊消失，故答案为：
| 实验内容 | 实验方法 | 实验现象及原因分析 |
| 取PbI2悬浊液少量于一支试管中，再加入少量NaCl饱和溶液 | 现象：黄色浑浊消失 原因：形成PbCl42-，导致溶液中c（Pb2+）减小，使Qc小于PbI2的Ksp | |
| PbI2+2Fe3++4Cl-=PbCl42-+2Fe2++I2 |
点评 本题考查制备实验方案设计，为高频考点，涉及反应速率影响因素、难溶物溶解平衡、氧化还原反应、溶度积计算等知识点，侧重考查学生分析计算能力，注意（2）（5）题的有关计算和分析，为难点，注意碘离子和铁离子能发生氧化还原反应．
提分百分百检测卷单元期末测试卷系列答案
小学期末标准试卷系列答案
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．| A． | C4H8 | B． | C5H12O | C． | C5H11Br | D． | 酯C5H10O2 |
| 物质 | MgCl2 | Mg（OH）2 | MgCO3 |
| 溶解度（g） | 54.6 | 0.000 84 | 0.039 |
| A． | 已知MgCO3的Ksp=2.14×10-5 mol2•L-2，则所有含有固体MgCO3的溶液中，都有c（Mg2+）=c（CO32-），且c（Mg2+）•c（CO32-）=2.14×10-5mol2•L-2 | |
| B． | 除去粗盐中含有的MgCl2杂质，最佳除杂试剂为Na2CO3溶液 | |
| C． | 将适量的表中的三种物质分别与足量水混合，充分加热、灼烧，最终的固体产物相同 | |
| D． | 用石灰水处理水中的Mg2+和HCO3-，发生的离子反应方程式为Mg2++2HCO3-+Ca2++2OH-═CaCO3↓+MgCO3↓+2H2O |