Question

硫酸铅，又名石灰浆，可用于铅蓄电池、纤维增重剂、涂料分析试剂。工业上通常用自然界分布最广的方铅矿(主要成分为PbS)生产硫酸铅。工艺流程如下：

已知：①Ksp(PbSO₄)=1.08×10^-8，Ksp(PbCl₂)=1.6×l0^-5。

②PbCl₂(s)+2C1^-(aq)PbCl₄^2-(aq)    △H>0

③Fe³⁺、Pb²⁺以氢氧化物形式开始沉淀时的PH值分别为1.9和7。

（1）流程中加入盐酸可以控制溶液的pH<1.9，主要目的是__________________________。

反应过程中可观察到淡黄色沉淀，则①对应的离子方程式为_____________________。

（2）②所得的滤液A蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是_____(请用平衡移动原理解释)

（3）④中对应反应的平衡常数表达式________。

（4）上述流程中可循环利用的物质有_________________。

（5）炼铅和用铅都会使水体因重金属铅的含量增大而造成严重污染。水溶液中铅的存在形态主要有Pb²⁺、Pb(OH)⁺、Pb(OH)₂、Pb(OH)₃^-、Pb(OH)₄^2-。各形态的铅浓度分数x与溶液pH变化的关系如图所示：

①探究Pb²⁺的性质：向含Pb²⁺的溶液中逐滴滴加NaOH，溶液变浑浊，继续滴加NaOH溶液又变澄清；pH≥13时，溶液中发生的主要反应的离子方程式为_________________.。

②除去溶液中的Pb²⁺：科研小组用一种新型试剂可去除水中的痕量铅和其他杂质离子，

实验结果记录如下：

I．由表可知该试剂去除Pb²⁺的效果最好，请结合表中有关数据说明去除Pb²⁺比Fe³⁺效果好的理由是______________。

Ⅱ．若新型试剂(DH)在脱铅过程中主要发生的反应为：2DH(s)+Pb²⁺⇌D₂Pb(s)+2H⁺，则脱铅时最合适的pH约为________。

Answer

(1)防止Fe3+的水解形成沉淀 ；（2）用冰水浴的目的是用冰水浴使反应逆向移动，使PbCl4-不断转化为Pb Cl2晶体而析出。(3) ；（4）盐酸和氯化铁；（5） I 加入试剂Pb2+比Fe3+效果好的理由是加入试剂，二价铅离子浓度转化率为（0.1-0.004）/0.1*100%=96%，三价铁离子浓度转化率为（0.12-0.04）/0.12*100%=67%,所以去除二价铅离子比三价铁离子的效果好。II 6。

【解析】

试题分析：(1)流程中加入盐酸可以控制溶液的pH<1.9，主要目的是防止Fe3+的水解形成沉淀。根据题中反应物为PbS、FeCl3，生成物中有S单质，结合题中所给的PbCl2难溶于水，可得方程式为：；（2）②所得的滤液A蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是用冰水浴使反应逆向移动，使PbCl4-不断转化为Pb Cl2晶体而析出。(3)难溶物不要出现在表达式中，该对应的平衡常数表达式为：；（4）上述流程中可循环利用的物质有盐酸和氯化铁；（5） ①根据图可知该离子方程式为：，Pb2+比Fe3+效果好的理由是加入试剂，二价铅离子浓度转化率为（0.1-0.004）/0.1*100%=96%，三价铁离子浓度转化率为（0.12-0.04）/0.12*100%=67%,所以去除二价铅离子比三价铁离子的效果好。由图像可知要使铅以Pb2+存在，溶液的pH值在6左右。

考点：化学与工艺流程，无极综合知识考查