Question

铅及其化合物工业生产及日常生活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：
2PbS（s）+3O₂（g）=2PbO（s）+2SO₂（g）↑H=a kJ/mol
PbS（s）+2PbO（s）=3Pb（s）+SO₂（g）↑H=b kJ?mol^-1
PbS（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	1227
lgK	6.17	2.87	1.24

①该还原反应的△H

 

0（选填：“＞”“＜”“=”）．
②当lgK=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Ca/PbSO₄热电池，其装置如图所示，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．OOmLPbI₂饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH⁺（发生：2RH⁺+PbI₂=R₂Pb+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）．加入酚酞指示剂，用0.0025mol?L-1NaOH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 Ksp为

 

．
（5）铅易造成环境污染，水溶液中的铅存在形态主要有6种，它们与pH关系如图1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2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

 

（填铅的一种形态的化学式）形态．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学电源新型电池,化学平衡常数的含义,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题,电离平衡与溶液的pH专题,电化学专题

分析：（1）根据盖斯定律书写目标热化学方程式；
（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．
②当lgK=1，则K=10，根据平衡常数表达式求出混合气体中CO的体积分数．2
（3）原电池电极反应方程式的书写，首先根据装置图，判断正负极，然后书写正极电极反应方程式．
（4）要计算出t℃时PbI₂ Ksp，求溶液中CI2或者C_Pb的值，然后根据公式求出结果．
（5）①由图1，常温下，pH=6→7时，Pb²⁺变成Pb（OH）⁺是因为Pb²⁺水解的原故．
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⁺．

解答： 解：（1）根据盖斯定律△H=2△H₁+2△H₂-3△H₃=（2a+2b-3c）kJ?mol^-1
（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的（a-x）mol/l，CO₂的浓度为xmol/l，则K=

x

a-x

=10，得

x

a

=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，故答案为PbSO₄+2e^-=Pb+

SO

2- 4

（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=R₂Pb+2H⁺+2I可知C（H⁺）=C（I^-），而C（Pb²⁺）=C（I^-）/2=10^-3，所以K_Sp（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，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⁺

点评：本题综合性较大，涉及盖斯定律的运用、平衡移动、化学平衡常数、电极反应式的书写、盐类水解等，难度中等，是对学生综合能力的考查．