化合物 | PbSO4 | PbCO3 |
溶解度/g | 1.03×10-4 | 1.81×10-7 |
Ksp | 1.82×10-8 | 1.46×10-13 |
分析 以200.0t鉛泥(主要成分為PbO、Pb及PbSO4等)為原料制備三鹽:向鉛泥中加Na2CO3溶液是將PbSO4轉化成PbCO3,Na2CO3(aq)+PbSO4(s)=Na2SO4(aq)+PbCO3(s),所以濾液Ⅰ的溶質主要是Na2SO4和過量的Na2CO3,Pb、PbO和PbCO3在硝酸的作用下反應:3Pb+8HNO3=Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O、PbCO3+2HNO3=Pb(NO3)2+CO2↑+H2O、PbO+2HNO3=Pb(NO3)2+2H2O,均轉化成Pb(NO3)2,Pb(NO3)2中加稀H2SO4轉化成PbSO4和硝酸,過濾的濾液為HNO3,可循環(huán)利用,向硫酸鉛中加入氫氧化鈉合成三鹽和硫酸鈉,4PbSO4+6NaOH$\frac{\underline{\;50~60℃\;}}{\;}$3PbO•PbSO4•H2O+3Na2SO4+2H2O濾液3主要是硫酸鈉,洗滌沉淀干燥得到三鹽,據(jù)此分析解答.
解答 解:(l)步驟①向鉛泥中加Na2CO3溶液,由表可知PbCO3的溶解度小于PbSO4的溶解度,Na2CO3(aq)+PbSO4(s)=Na2SO4(aq)+PbCO3(s),則可將PbSO4轉化成PbCO3,所以濾液Ⅰ的溶質主要是Na2SO4和過量的Na2CO3;
故答案為:將PbSO4轉化為PbCO3,提高鉛的利用率;Na2SO4;
(2)酸溶時,為提高酸溶速率,可采取的措施是適當升溫(或適當增大硝酸濃度或減小沉淀粒徑等);鉛與硝酸反應生成Pb(NO3)2和NO的離子方程式為:3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO↑+4H2O;
故答案為:適當升溫(或適當增大硝酸濃度或減小沉淀粒徑等);3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO↑+4H2O;(3)Pb、PbO和PbCO3在硝酸的作用下轉化成Pb(NO3)2,Pb(NO3)2中加稀H2SO4轉化成PbSO4和硝酸,HNO3可循環(huán)利用,若步驟④沉鉛后的濾液中c(Pb2+)=1.82×10-5mol/L,已知Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,則此時c(SO42-)=$\frac{1.82×1{0}^{-8}}{1.82×1{0}^{-5}}$mol/L=1.00×10-3mol/L;
故答案為:HNO3;1.00×10-3;
(4)步驟⑦沉淀表面附著硫酸根離子,檢驗沉淀是否洗凈,檢測其洗滌液是否含有硫酸根離子即可,方法為:取少量最后一次的洗滌液于試管中,向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,若不產生白色沉淀,則表明已洗滌完全;
故答案為:取少量最后一次的洗滌液于試管中,向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,若不產生白色沉淀,則表明已洗滌完全;
(5)從流程看,硫酸鉛和氫氧化鈉反應生成三鹽基硫酸鉛和硫酸鈉,反應方程式為:4PbSO4+6NaOH$\frac{\underline{\;50~60℃\;}}{\;}$3PbO•PbSO4•H2O+3Na2SO4+2H2O,
若得到純凈干燥的三鹽99.0t,則其中鉛元素的質量為:$\frac{828}{990}×99.0t$=82.8t,設鉛泥中鉛元素的質量分數(shù)為w,則200.0t鉛泥中鉛元素為200×w,鉛泥中的鉛元素有80%轉化為三鹽,有200×w×80%=82.8,解得x=51.75%;
故答案為:4PbSO4+6NaOH$\frac{\underline{\;50~60℃\;}}{\;}$3PbO•PbSO4•H2O+3Na2SO4+2H2O;51.75%.
點評 本題考查了物質的制備,涉及對工藝流程的理解、氧化還原反應、對條件的控制選擇與理解、溶度積的計算等,理解工藝流程原理是解題的關鍵,是對學生綜合能力的考查,需要學生具備扎實的基礎與靈活運用能力,題目難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 23gNa與O2完全反應,生成Na2O和Na2O2的混合物,轉移的電子數(shù)為NA | |
B. | 88.0g14CO2與14N2O的混合物中所含中子數(shù)為44NA | |
C. | 0.1L,l.0mol/L的NaAlO2水溶液中含有的氧原子數(shù)為0.2NA | |
D. | 室溫下,將1mol鐵片投入到0.5L,18.4mol/L的硫酸中,轉移的電子數(shù)為3NA |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 足量Mg與2.8gN2完全反應后失去0.2NA電子 | |
B. | 3.0g由葡萄糖和冰醋酸組成的混合物中含有的原子總數(shù)為0.3NA | |
C. | 常溫常壓下,2.8gC2H4含有共用電子對的數(shù)目為0.6NA | |
D. | 16gO2含有NA個18O原子 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | X、Y、Z三種元素可以形成離子化合物 | |
B. | 元素X 和W之間不可能形成二元化合物 | |
C. | 元素Y的簡單氣態(tài)氧化物的熱穩(wěn)定性比Z的弱 | |
D. | 元素Y、Z、W中,元素W的簡單離子的半徑最小 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
選項 | 性質 | 實際應用 |
A | 蛋白質受熱變性 | 用高溫加熱的方法殺死流感病毒 |
B | 明礬溶液顯酸性 | 用明礬溶液清除銅鏡表面的銅銹 |
C | Na2CO3溶液顯堿性 | 用熱的純堿溶液洗去油污 |
D | P2O5具有吸水性 | 用P2O5干燥氨氣 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | a電極為太陽能電池的正極 | |
B. | 產生丙烯的電極反應式為:3CO2+18H++18e-═CH3CH=CH2+6H2O | |
C. | 裝置中每轉移2e-,理論上有2molH+通過質子交換膜從左向右擴散 | |
D. | 太陽能電池的原理與原電池的原理相同 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 24:30 | B. | 60:24 | C. | 2:1 | D. | 1:2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 該磁黃鐵礦中FexS的x=0.425 | |
B. | 生成的H2S氣體在標準狀況下的體積為2.24L | |
C. | 100mL的鹽酸中HCl物質的量濃度為8.5mol/L | |
D. | 該磁黃鐵礦FexS中,F(xiàn)e2+與Fe3+的物質的量之比為3:1 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 4項 | B. | 3項 | C. | 2項 | D. | 1項 |
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