Question

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、Pb（OH）

- 3

、Pb（OH）

2- 4

，各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如图所示：1表示PB²⁺，2表示PB（OH）⁺，3表示PB（OH）₂，4表示Pb（OH）

- 3

，5表示Pb（OH）

2- 4

．

（1）Pb（NO₃）₂溶液中，

c(N O - 3 )

c(Pb2+)

 

2（填“＞”“=”或“＜”）；往该溶液中滴入氯化铵溶液后，

c(N O - 3 )

c(Pb2+)

增加，可能的原因是

 

．
（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

 

，pH=9时主要反应的离子方程式为

 

．
（3）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	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

上表中除Pb²⁺外，该脱铅剂对其他离子的去除效果最好的是

 

．
（4）如果该脱铅剂（用EH表示）脱铅过要发生的反应程中主为：2EH（s）+Pb²⁺?E₂Pb（s）+2H⁺则脱铅的最合适pH范围为

 

A．4～5     B．6～7     C．9～10     D．11～12．

Answer 1

考点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：电离平衡与溶液的pH专题

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；滴入硫酸铵溶液生成PbSO₄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；
（3）根据浓度变化判断处理效果；
（4）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：（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

c(NO3-)

c(Pb2+)

＞2，往该溶液中滴入硫酸铵溶液后，发生Pb²⁺+SO₄^2-═PbSO₄↓，使Pb²⁺浓度降低，则

c(NO3-)

c(Pb2+)

增加；
故答案为：＞；Pb²⁺与Cl^-反应，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↓；
（3）加入脱铅剂，Pb²⁺浓度转化率为

0.1-0.004

0.1

=96%，Fe³⁺浓度转化率为

0.12-0.04

0.12

=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⁺；
（4）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．