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铅及其化合物在生产及生活中都具有非常广泛的用途.(1)瓦纽科夫法熔炼铅,其相关反应的热化学方程式如下:①2PbS(s)+3O2(g)═2PbO(s)+2SO2(g)△H=akJ•mol-1②PbS(s)+2PbO(s)═3Pb
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铅及其化合物在生产及生活中都具有非常广泛的用途.
(1)瓦纽科夫法熔炼铅,其相关反应的热化学方程式如下:
①2PbS(s)+3O2(g)═2PbO(s)+2SO2(g)△H=a kJ•mol-1
②PbS(s)+2PbO(s)═3Pb(s)+SO2(g)△H=b kJ•mol-1
③PbS(s)+PbSO4(s)═2Pb(s)+2SO2(g)△H=c kJ•mol-1
反应3PbS(s)+6O2(g)═3PbSO4(s)△H=___kJ•mol-1(用含a、b、c的代数式表示)
(2)还原法炼铅,包含反应PbO(s)+CO(g)⇌Pb(s)+CO2(g)△H,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表.
①该还原反应的△H___0(填“>”、“<”或“=”).
②当lg K=1且起始时只通入CO(PbO足量),达平衡时,混合气体中CO的体积分数为___.
(3)引爆导弹、核武器的工作电源通常是Ca/PbSO4热电池,其装置如图甲所示,该电池正极的电极反应式为___.
(4)PbI2可用于人工降雨.取一定量的PbI2固体,用蒸馏水配制成t℃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+(发生:2RH++PbI2=R2Pb2++2H++2I-,用250mL洁净的锥形瓶接收流出液,最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液一并盛放到锥形瓶中(如图乙),加入酚酞指示剂,用0.002 5mol•L-1 NaOH溶液滴定,当达到滴定终点时,用去氢氧化钠溶液20.00mL.可计算出t℃时 PbI2的Ksp为___.
(5)铅易造成环境污染.水溶液中铅的存在形态主要有6种,它们与pH关系如图丙所示.含铅废水用活性炭进行处理,铅的去除率与pH关系如图丁所示.
①常温下,pH=6~7时,铅形态间转化的离子方程式为___.
②用活性炭处理,铅的去除率较高时,铅主要应该处于___形态.(填化学式)
(1)瓦纽科夫法熔炼铅,其相关反应的热化学方程式如下:
①2PbS(s)+3O2(g)═2PbO(s)+2SO2(g)△H=a kJ•mol-1
②PbS(s)+2PbO(s)═3Pb(s)+SO2(g)△H=b kJ•mol-1
③PbS(s)+PbSO4(s)═2Pb(s)+2SO2(g)△H=c kJ•mol-1
反应3PbS(s)+6O2(g)═3PbSO4(s)△H=___kJ•mol-1(用含a、b、c的代数式表示)
(2)还原法炼铅,包含反应PbO(s)+CO(g)⇌Pb(s)+CO2(g)△H,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表.
温度/℃ | 300 | 727 | 1 227 |
lg K | 6.17 | 2.87 | 1.24 |
②当lg K=1且起始时只通入CO(PbO足量),达平衡时,混合气体中CO的体积分数为___.
(3)引爆导弹、核武器的工作电源通常是Ca/PbSO4热电池,其装置如图甲所示,该电池正极的电极反应式为___.
(4)PbI2可用于人工降雨.取一定量的PbI2固体,用蒸馏水配制成t℃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+(发生:2RH++PbI2=R2Pb2++2H++2I-,用250mL洁净的锥形瓶接收流出液,最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液一并盛放到锥形瓶中(如图乙),加入酚酞指示剂,用0.002 5mol•L-1 NaOH溶液滴定,当达到滴定终点时,用去氢氧化钠溶液20.00mL.可计算出t℃时 PbI2的Ksp为___.
(5)铅易造成环境污染.水溶液中铅的存在形态主要有6种,它们与pH关系如图丙所示.含铅废水用活性炭进行处理,铅的去除率与pH关系如图丁所示.
①常温下,pH=6~7时,铅形态间转化的离子方程式为___.
②用活性炭处理,铅的去除率较高时,铅主要应该处于___形态.(填化学式)
▼优质解答
答案和解析
(1)①2PbS(s)+3O2(g)═2PbO(s)+2SO2(g)△H1=a kJ•mol-1
②PbS(s)+2PbO(s)═3Pb(s)+SO2(g)△H2=b kJ•mol-1
③PbS(s)+PbSO4(s)═2Pb(s)+2SO2(g)△H3=c kJ•mol-1
根据盖斯定律①×2+②×-③×3得到3PbS(s)+6O2(g)═3PbSO4(s)△H=2△H1+2△H2-3△H3=(2a+2b-3c)kJ•mol-1,
故答案为:2a+2b-3c;
(2)①利用lgK与K是增比例函数,温度越高K值越小,说明正反应是放热反应,
故答案为:<;
②lgK=1,则K=10,在PbO(s)+CO(g)⇌Pb(s)+CO2(g)中设起始通入CO的amol/l,达平衡时转化的量为xmol/l,平衡时CO浓度为(a-x)mol/l,CO2的浓度为xmol/l,则K=
=10,得
=9.09%,
故答案为:9.09%;
(3)根据装置图,判断正极为PbSO4发生还原反应,电极反应式为:PbSO4+2e-═SO42-+Pb (或PbSO4+Ca2++2e-═CaSO4+Pb),
故答案为:PbSO4+2e-═SO42-+Pb (或PbSO4+Ca2++2e-═CaSO4+Pb);
(4)滴定过程中消耗的OH-,即为阳离子交换出的H+,C(H+)=0.0025mol•L-1×20.00mL÷25.00mL=2×10-3mol•L-1,由2RH++PbI2=R2Pb2++2H++2I-,可知C(H+)=C(I-),而C(Pb2+)=C(I-)/2=10-3mol•L-1,所以KSp(PbI2)=C(Pb2+)×C(I-)2=10-3×(2×10-3)2=4×10-9,
故答案为:4×10-9;
(5))①由图1,常温下,pH=6→7时,Pb2+变成Pb(OH)+是因为Pb2+水解,Pb2++H2O⇌Pb(OH)++H+,
故答案为:Pb2++H2O⇌Pb(OH)++H+;
②由图2分析铅的去除率较高时,pH大约为6.5左右,结合图1pH大约为6.5左右时的铅的形式为Pb2+,
故答案为Pb2+.
②PbS(s)+2PbO(s)═3Pb(s)+SO2(g)△H2=b kJ•mol-1
③PbS(s)+PbSO4(s)═2Pb(s)+2SO2(g)△H3=c kJ•mol-1
根据盖斯定律①×2+②×-③×3得到3PbS(s)+6O2(g)═3PbSO4(s)△H=2△H1+2△H2-3△H3=(2a+2b-3c)kJ•mol-1,
故答案为:2a+2b-3c;
(2)①利用lgK与K是增比例函数,温度越高K值越小,说明正反应是放热反应,
故答案为:<;
②lgK=1,则K=10,在PbO(s)+CO(g)⇌Pb(s)+CO2(g)中设起始通入CO的amol/l,达平衡时转化的量为xmol/l,平衡时CO浓度为(a-x)mol/l,CO2的浓度为xmol/l,则K=
x |
a-x |
x |
a |
故答案为:9.09%;
(3)根据装置图,判断正极为PbSO4发生还原反应,电极反应式为:PbSO4+2e-═SO42-+Pb (或PbSO4+Ca2++2e-═CaSO4+Pb),
故答案为:PbSO4+2e-═SO42-+Pb (或PbSO4+Ca2++2e-═CaSO4+Pb);
(4)滴定过程中消耗的OH-,即为阳离子交换出的H+,C(H+)=0.0025mol•L-1×20.00mL÷25.00mL=2×10-3mol•L-1,由2RH++PbI2=R2Pb2++2H++2I-,可知C(H+)=C(I-),而C(Pb2+)=C(I-)/2=10-3mol•L-1,所以KSp(PbI2)=C(Pb2+)×C(I-)2=10-3×(2×10-3)2=4×10-9,
故答案为:4×10-9;
(5))①由图1,常温下,pH=6→7时,Pb2+变成Pb(OH)+是因为Pb2+水解,Pb2++H2O⇌Pb(OH)++H+,
故答案为:Pb2++H2O⇌Pb(OH)++H+;
②由图2分析铅的去除率较高时,pH大约为6.5左右,结合图1pH大约为6.5左右时的铅的形式为Pb2+,
故答案为Pb2+.
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