Question

水體中重金屬鉛的污染問(wèn)題備受關(guān)注．水溶液中鉛的存在形態(tài)主要有Pb²⁺、Pb（OH）⁺、Pb（OH）₂、Pb（OH）₃^-、Pb（OH）₄^2-，各形態(tài)的濃度分?jǐn)?shù)α隨溶液pH變化的關(guān)系如圖所示：

【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）₄^2-】
（1）Pb（NO₃）₂溶液中，

c(NO3-)

c(Pb2+)

＞

2（填“＞”、“=”或“＜”），往該溶液中滴入硫酸銨溶液后，

c(NO3-)

c(Pb2+)

增加，其原因是

發(fā)生反應(yīng)Pb²⁺+SO₄^2-═PbSO₄↓，使Pb²⁺濃度降低

；
（2）往Pb（NO₃）₂溶液中加入NaOH溶液，pH=9時(shí)，主要反應(yīng)的離子方程式為

Pb²⁺+2OH^-═Pb（OH）₂↓

，pH=12時(shí)，溶液中存在的陰離子（除NO₃^-、OH^-外）為

Pb（OH）₃^-、Pb（OH）₄^2-

；
（3）某課題組制備了一種新型脫鉛劑，能有效去除水中的痕量鉛，實(shí)驗(yàn)測(cè)得鉛離子及相關(guān)離子濃度變化如下表：

離子	Pb2+	Ca2+	Fe3+	Mn2+	Cl-
處理前濃度/（mg?L-1）	0.100	29.8	0.120	0.087	51.9
處理后濃度/（mg?L-1）	0.004	22.6	0.040	0.053	49.8

上表中除Pb²⁺外，該脫鉛劑對(duì)其它離子的去除效果最好的是

Fe³⁺

；
（4）如果該脫鉛劑（用EH表示）脫鉛過(guò)程中主要發(fā)生的反應(yīng)為：2EH（s）+Pb²⁺?E₂Pb（s）+2H⁺，則脫鉛的最合適pH范圍為

A

（填代號(hào)）．
A．4～5        B．6～7        C．9～10          D．11～12．

Answer 1

分析：（1）因?yàn)镻b（NO₃）₂是一種強(qiáng)酸弱堿鹽，在水溶液中存在如下水解平衡：2H₂O+Pb²⁺Pb（OH）₂+2H⁺，使c（Pb²⁺）減小，所以

c(NO3-)

c(Pb2+)

＞2．
（2）pH=9時(shí)，曲線2、3表示的物質(zhì)共存，由圖可知Pb（OH）₂的濃度分?jǐn)?shù)比Pb（OH）⁺的大，所以主要反應(yīng)是生成Pb（OH）₂，pH=
12時(shí)，Pb（OH）₃^-、Pb（OH）₄^2-共存；
（3）根據(jù)濃度變化判斷處理效果；
（4）根據(jù)反應(yīng)判斷，參加反應(yīng)的是Pb²⁺，由圖象可知，選擇PH要使鉛全部以Pb²⁺形式存在．

解答：解：（1）因?yàn)镻b（NO₃）₂是一種強(qiáng)酸弱堿鹽，在水溶液中存在如下水解平衡：2H₂O+Pb²⁺Pb（OH）₂+2H⁺，使c（Pb²⁺）減小，所以

c(NO3-)

c(Pb2+)

＞2，往該溶液中滴入硫酸銨溶液后，發(fā)生Pb²⁺+SO₄^2-═PbSO₄↓，使Pb²⁺濃度降低，則

c(NO3-)

c(Pb2+)

增加，
故答案為：＞；發(fā)生反應(yīng)Pb²⁺+SO₄^2-═PbSO₄↓，使Pb²⁺濃度降低；
（2）pH=9時(shí)，曲線2、3表示的物質(zhì)共存，由圖可知Pb（OH）₂的濃度分?jǐn)?shù)比Pb（OH）⁺的大，所以主要反應(yīng)是生成Pb（OH）₂，反應(yīng)的方程式為Pb²⁺+2OH^-═Pb（OH）₂↓，pH=12時(shí)，Pb（OH）₃^-、Pb（OH）₄^2-共存，
故答案為：Pb²⁺+2OH^-═Pb（OH）₂↓； Pb（OH）₃^-、Pb（OH）₄^2-；
（3）加入脫鉛劑，Pb²⁺濃度轉(zhuǎn)化率為

0.1-0.004

0.1

×100%=96%，F(xiàn)e³⁺濃度轉(zhuǎn)化率為

0.12-0.04

0.12

×100%=67%，而其它兩種離子轉(zhuǎn)化率較小，則除Pb²⁺外，該脫鉛劑對(duì)其它離子的去除效果最好的是Fe³⁺，
故答案為：Fe³⁺；
（4）反應(yīng)為2EH（s）+Pb²⁺?E₂Pb（s）+2H⁺，參加反應(yīng)的是Pb²⁺，由圖象可知，選擇PH要使鉛全部以Pb²⁺形式存在，應(yīng)為4～5之間，故答案為：A．

點(diǎn)評(píng)：該題以Pb²⁺在水溶液中的各種形態(tài)與溶液中pH變化關(guān)系圖，考查了學(xué)生在對(duì)多重平衡的函數(shù)曲線理解，是一個(gè)典型的利用多元信息，綜合性考查學(xué)生知識(shí)與能力的創(chuàng)新型題目．