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=$\frac{c}{c}$.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充分� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．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=$\frac{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$，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充分搅拌、适当升高温度．
（2）步骤①中发生的氧化还原反应的离子方程式为PbO₂+SO₃^2-+H₂O=PbSO₄+2OH^-．
（3）写出步骤④用惰性电极电解的阴极反应式Pb²⁺+2e^-=Pb．
（4）PbO₂在加热过程发生分解的失重曲线如图1所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（即$\frac{样品起始质量-a点固体质量}{样品起始质量}$×100%）的残留固体，若a点固体组成表示为PbO_x，计算x=1.4．
（5）铅的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）₄^2-．各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如图2所示，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，实验结果如表

离子/（mol．L^-1）	Pb²⁺	Ca²⁺	Fe³⁺	Mn²⁺	Cl^-
处理前浓度	0.100	29.8	0.120	0.087	51.9
处理后浓度	0.004	22.6	0.040	0.053	49.9

则上表中除Pb²⁺外，该脱铅剂对其他离子的去除效果最好的是Fe³⁺，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B（填字母）．
A．4～5 B．6～7 C．9～10 D．11～12．

分析（1）PbSO₄转化为PbCO₃方程式为：PbSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?PbCO₃（s）+SO₄^2-（aq），固体和纯液体的浓度是定值不出现在表达式中；
充分搅拌，适当升高温度，增大碳酸钠的浓度等可以加快反应速率；
（2）步骤①PbO₂与亚硫酸钠发生氧化反应生成PbSO₄，根据电荷守恒，可知还生成NaOH；
（3）阴极发生还原反应，Pb²⁺获得电子生成Pb；
（4）加热分解过程固体中Pb元素质量不变；
（5）离子去除率=$\frac{离子浓度变化量}{离子起始浓度}$×100%，去除率越大，去除效果越好；
参加反应的是Pb²⁺，由图象可知，选择PH要使铅以Pb²⁺形式存在，酸性太强，正反应会被抑制．

解答解：（1）PbSO₄转化为PbCO₃方程式为：PbSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?PbCO₃（s）+SO₄^2-（aq），平衡常数K=$\frac{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$，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等，
故答案为：$\frac{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$；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①PbO₂与亚硫酸钠发生氧化反应生成PbSO₄，根据电荷守恒，可知还生成NaOH，反应离子方程为：PbO₂+SO₃^2-+H₂O=PbSO₄+2OH^-，
故答案为：PbO₂+SO₃^2-+H₂O=PbSO₄+2OH^-；
（3）阴极发生还原反应，Pb²⁺获得电子生成Pb，阴极电极反应式：Pb²⁺+2e^-=Pb，
故答案为：Pb²⁺+2e^-=Pb；
（4）加热分解过程固体中Pb元素质量不变，则100×$\frac{207}{207+32}$=96×$\frac{207}{207+16x}$，解得x=1.4，
故答案为：1.4；
（5）Fe³⁺去除率为$\frac{0.12-0.04}{0.12}$×100%=67%，Ca²⁺去除率为$\frac{29.8-22.6}{29.8}$×100%=24%，Mn²⁺去除率为$\frac{0.087-0.053}{0.087}$×100%=39%，Cl^-去除率为$\frac{51.9-49.9}{51.9}$×100%=3.9%，则除Pb²⁺外，该脱铅剂对其它离子的去除效果最好的是Fe³⁺，
反应为2EH（s）+Pb²⁺?E₂Pb（s）+2H⁺，参加反应的是Pb²⁺，由图象可知，选择PH要使铅以Pb²⁺形式存在，酸性太强，正反应被抑制，去除效果降低，则脱铅时最合适的pH约6～7，
故答案为：B．

点评本题以从废铅蓄电池的铅膏回收铅为载体，考查信息获取与迁移运用、陌生方程式的书写、反应速率影响因素、电解原理、对数据与图象的分析处理等，难度中等．

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小学生10分钟口算测试100分系列答案

相关题目

下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是

选项	试剂	试纸或试液	现象	结论
A	亚硫酸钠、硫酸	品红试液	褪色	SO2具有还原性
B	浓盐酸、浓硫酸	pH试纸	变红	HCl为酸性气体
C	浓盐酸、二氧化锰	淀粉碘化钾试液	变蓝	Cl2具有氧化性
D	浓氨水、生石灰	红色石蕊试纸	变蓝	NH3为碱性气体

3．

某化学实验小组想要了解市场上所售食用白醋（主要是醋酸的水溶液）的酸度，现从市场上买来一瓶某品牌食用白醋，用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定．下表是4种常见指示剂的变色范围：

指示剂	石蕊	甲基橙	甲基红	酚酞
变色范围（pH）	5.0～8.0	3.1～4.4	4.4～6.2	8.2～10.0

（1）该实验应选用酚酞作指示剂，向锥形瓶中移取一定体积的白醋所用的仪器是酸式滴定管．
（2）如图表示50mL，滴定管中液面的位置，若A与C刻度间相差1mL，
A处的刻度为25，滴定管中液面读数应为25.40mL．，此时滴定管中液体的体积大于24.60mL．
（3）为了减小实验误差，该同学一共进行了三次实验，假设每次所取白醋体积均为VmL，NaOH标准漓浓度为c mol•L^-1，三次实验结果记录如下：

实验次数	第一次	第二次	第三次
消耗NaOH溶液体积/mL	26.02	25.32	25.28

从上表可以看出，第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次，其原因可能是BC．
A．实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积
B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡
C．盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水润洗过，未用标准液润洗
D．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗
E．滴加NaOH溶液过快，未充分振荡，刚看到溶液变色，立刻停止滴定
（4）根据所给数据，写出计算该白醋中总酸度的表达式（不必化简）：$\frac{\frac{25.28+25.32}{2}×c×0.1×60}{2V}$．

20．铝鞣剂在皮革工业有广泛应用．某学习小组以铝灰（主要成分是Al、A1₂O₃、FeO、SiO₂等）为原料制备铝鞣剂[Al（OH）₂Cl]，设计工艺流程如图所示：

已知：

金属离子	开始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Fe³⁺	1.1	2.8
A1³⁺	3.4	4.7
Fe²⁺	5.8	8.8

请回答下列问题：
（1）酸浸时温度控制在30℃-35℃，不宜太低，也不宜太高，其原因是温度太低，反应慢；温度太高，盐酸挥发快．
（2）氧化时的离子方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（3）调节溶液的pH范围为2.8＜pH＜3.4．
（4）滤渣中主要含有物质的化学式是SiO₂、Fe（OH）₃．

7．N₂O_5（g）?N₂O_3（g）+O_2（g）； N₂O_3（g）?N₂O_（g）+O_2（g）
在0.5L的密闭容器中，将2.5mol N₂O₅加热气化，并按上式分解，当在某温度下达到化学平衡时，O₂的平衡浓度为4.4mol•L^-1，N₂O₃的平衡浓度为1.6mol•L^-1，计算：
（1）N₂O₅的分解率是多少？
（2）N₂O的平衡浓度是多少？

17．100mL某溶液含有的离子如表：

离子	Cu^2-	Al³⁺	H⁺	Cl^-	SO₄^2-
c（mol/L）	1	1	2	3	a

用石墨做电极电解，并收集两电极所产生的气体，一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同（忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象）．下列描述正确的是（　　）

	A．	电路中共转移0.9mol电子		B．	铝元素以Al（OH）₃的形式存在
	C．	阴极质量增加3.2g		D．	a=2

4．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中W的阴离子核外电子与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同．X的一种核素在考古时常用来鉴定文物的年代，Y原子的最外层电子数是内层电子的3倍．而Z不能形成双原子分子．下列说法正确的是（　　）

	A．	W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为19
	B．	W的阴离子半径小于Li⁺
	C．	W与Y可形成既含离子键又含共价键的化合物
	D．	X、Y的简单气态氢化物的稳定性：X＞Y

18．如表离子能大量共存，且满足相应要求的是（　　）

选项	离子	要求
A	K⁺、Cl^-、SO₄^2-、MnO₄^-	c（K⁺）＜c（Cl^-）
B	Na⁺、Ca²⁺、I^-、NO₃^-	c（H⁺）/c（OH^-）=1×10¹⁴
C	Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、CH₃COO^-	滴加NaOH溶液立刻有气体产生
D	Na⁺、Mg²⁺、Ag⁺、NO₃^-	滴加氨水先有沉淀产生，后沉淀部分溶解

19．能正确表示下列反应的离子方程式的是（　　）

	A．	用过量石灰乳吸收工业尾气中的SO₂：Ca²⁺+2OH^-+SO₂═CaSO₃↑+H₂O
	B．	用酸性KMnO₄溶液与H₂O₂反应，证明H₂O₂具有还原性：2MnO₄^-+6H⁺+5H₂O₂═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O
	C．	用铜做电极电解NaCl溶液：2C1^-+2H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-
	D．	将Fe₂O₃加入到HI溶液中：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O↑

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