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硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。利用方铅矿精矿( PbS...

硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。利用方铅矿精矿( PbS)直接制备硫酸铅粉末的流程如下:

已知:(i) PbCl2 (s)+2C1-(aq)=PbCl42-(aq)  △H>0

(ii)有关物质的Ksp和沉淀时的pH如下:

物质

Ksp

物质

开始沉淀时pH

完全沉淀时pH

PbSO4

1.0×10-8

Fe(OH)3

2.7

3.7

PbCl2

1.6×10-5

Pb(OH)2

6

7.04

 

 

(1)步骤I反应加入盐酸后可以观察到淡黄色沉淀生成,请写出的离子方程式___________

(2)用化学平衡移动的原理解释步骤Ⅱ中使用冰水浴的原因____________

(3)在上述生产过程中可以循环利用的物质有______________

(4)写出步骤Ⅲ中PbCl2晶体转化为PbSO4沉淀的离子方程式________________

(5)铅的冶炼、加工会使水体中重金属铅的含量增大造成严重污染。某课题组制备了一种新型脱铅剂(用EH表示),能有效去除水中的痕量铅,脱铅过程中主要发生的反应为:2EH(s)+Pb2+E2Pb(s)+2H+。则脱铅的最合适的pH范围为____(填编号)

A.45    B.67    C.910    D.1112

(6)PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KC1混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb

①放电过程中,Li+向_______移动(填“负极”或“正极”)。

②负极反应式为_____________

③电路中每转移0.2mol电子,理论上生成_________g Pb。

 

PbS+2Fe3++2Cl-=PbCl2↓+2Fe2++S↓ 冰水浴可以使吸热反戍PbCl2(s)十2Cl-(aq)PbCl4-(aq)逆向移动。PbCl4-不断转化为PbCl2晶体而析出 FeCl3和盐酸 PbCl2(s)+SO42-(aq) PbSO4(s) +2Cl-(aq) B 正极 Ca+2Cl--2e-=CaCl2 20.7 【解析】(1)本题考查氧化还原反应方程式的书写,淡黄色的沉淀是S,方铅矿中加入盐酸和FeCl3,FeCl3具有强氧化性,把-2价S氧化成S,且PbCl2属于难溶物,因此离子反应方程式为:PbS+2Fe3++2Cl-=PbCl2↓+2Fe2++S↓;(2)考查勒夏特列原理,产物中加入NaCl,发生PbCl2+2Cl-PbCl42-,此反应是吸热反应,采用冰水浴,促使平衡向正反应方向进行,生成PbCl2;(3)考查对流程的分析,滤液2中加入H2O2,H2O2把Fe2+氧化成Fe3+,FeCl3可以循环使用,PbCl2中加入稀硫酸,发生PCl2+H2SO4=PbSO4+2HCl,盐酸可以循环使用;(4)考查沉淀的转化,PbCl2和PbSO4都难溶于水,且PbSO4比PbCl2更难溶,离子反应方程式为PbCl2(s)+SO42-(aq) PbSO4(s) +2Cl-(aq);(5)根据反应方程式,Pb以Pb2+形式参与反应,pH过小,平衡向逆反应方向进行,pH过大,以Pb(OH)2全部沉淀,因此pH控制在6~7之间,故选项B正确;(6)考查电极反应式的书写和原电池的工作原理,①根据原电池的工作原理,阳离子向正极移动,即Li+向正极移动;②负极是失去电子,化合价升高的反应,Ca在负极上反应,电极反应式为Ca+2Cl--2e-=CaCl2;③PbSO4失去2mol电子转变成Pb,因此转移0.2mol电子生成Pb的质量为207×2/0.2g=20.7g。 点睛:本题学生易错的地方是氧化还原反应方程式的书写,氧化还原反应方程式书写是,注意找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物,本题(1)出现淡黄色沉淀,即S,PbS中S显-2价,PbS作还原剂,加入FeCl3,Fe3+具有强氧化性,能把-2价S氧化成S,Pb的化合价不变化,因此离子方程式为:PbS+2Fe3++2Cl-=PbCl2↓+2Fe2++S↓,另一个易错点是电极反应式的书写,电极反应式的书写,先判断出正负极,正极上得到电子,化合价降低,负极上失去电子,化合价升高,因此Ca在正极上反应,注意根据电池反应式,电极反应式是Ca+2Cl--2e-=CaCl2。  
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氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的热点。

(1) NaBH4是一神重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为_________,反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为___________

(2) H2S热分解可制氢气。反应方程式:2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)  △H;在恒容密闭容器中,测得H2S分解的转化率(H2S起始浓度均为c mol/L)如图1所示。图l中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度的关系,曲线b表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。

①△H ______0(填“>”“<”或“=”);

②若985℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则t min内反应速率v(H2)=_____(用含c、t的代数式表示);

③请说明随温度升高,曲线b向曲线a接近的原因____________

(3) 使用石油裂解的副产物CH4可制取H2,某温度下,向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4(g)和0.60molH2O(g)的浓度随时间的变化如下表所示:

①写出此反应的化学方程式_________,此温度下该反应的平衡常数是_________

②3 min时改变的反应条件是_________(只填一种条件的改变)。

③一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。则P1_________P2填“>”、“<”或“=“)。

 

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H、N、O、Na、S、Cl都是中学化学中的常见元素,根据题意回答与这些元素有关的问题:

(1)画出Na原子结构示意图_______,Na2O2可用作供氧剂,其电子式为_______

(2)Cl2是一种大气污染物,装有液氯的钢瓶上应贴的标签是_______(填编号)。

氯气泄漏可用NaHSO3溶液来处理,写出相关的离子反应方程式_____________

(3)25C时,利用pH试纸测得0.1mol/L氨水的pH约为11,则可以估算出氨水的电离常数约为_____;向10mL此溶液中通入少量氨气,忽略溶解过程中溶液温度和体积的微小变化,溶液中_______(填“增大” “减小”或“无法确定”)。

(4)有两种化合物同时含有上述六元素中的四种元素。将这两种化合物的溶液混合后,恰好完全反应,生成物之一M仍含有这四种元素,该反应的离子方程式为______________。若M溶液的pH =5,则由水电离出的c(H+)=_______mol/L,该溶液离子浓度由大到小的顺序为___________

 

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常温下向10mL0.1mol/L的HR溶液中逐渐滴入0.1mol/L的NH3·H2O溶液, 所得溶液pH及导电性变化如图。下列分析不正确的是

A.a~b点导电能力增强,说明HR为弱酸

B.b点溶液pH=7,说明NH4R没有水解

C.c点溶液存在c(NH4+)>c(R-)、c(OH-)>c(H+)

D.b~c任意点溶液均有c(H+)×c(OH-)=Kw=1.0×10-14

 

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己知:Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)△Hl

S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2

Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)△H3

则下列表述正确的是

A.△H2>0

B.△H3>△H1

CMn+SO2==MnO2+S△H=△H2-△H1

D.MnO2(s)+ SO2(g)==MnSO4(s)△H=△H3-△H2-△H1

 

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短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大。元素X的一种高硬度单质是宝石,Y2+电子层结构与氖相同,Z的质子数为偶数,室温下,M单质为淡黄色固体。下列说法不正确的是

A. X单质与M单质不能直接化合

B. Y的合金可用作航空航天飞行器材料

C. M简单离子半径大于Y2+的半径

D. X和Z的气态氢化物,前者更稳定

 

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