Question

【題目】Pbl2是生產新型敏化太陽能電池的敏化劑——甲胺鉛碘的原料。合成Pbl2的實驗流程如圖

(1)將鉛塊制成鉛花的目的是______________________________。

(2)①制備硝酸鉛時，需要加熱，但溫度不宜過高，原因是______________________________。

②31.05g鉛花用4.00 mol·L－1的硝酸溶解，化學方程式________________________________，至少需消耗4.00 mol·L－1硝酸__________mL。

(3)取一定質量(CH3COO)2Pb·nH2O樣品在N2氣氛中在__________(填儀器名稱)中加熱，測得樣品固體殘留率(×100%)隨溫度的變化如圖2所示(已知：樣品在75℃時已完全失去結晶水；(CH3COO)2Pb式量為325)。(CH3COO)2Pb·nH2O中結晶水數目n＝__________(填數字)。

(4)稱取一定質量的PhI2固體，用蒸餾水配制成室溫時的飽和溶液，準確移取25.00mLPbl2飽和溶液分次加入陽離子交換樹脂RH中，發生：2RH(s)＋Pb2＋(aq)＝R2Pb(s)＋2H＋(aq)，用錐形瓶接收流出液，最后用蒸餾水淋洗樹脂至流出液呈中性，將洗滌液合并到錐形瓶中。加入2～3滴酚酞溶液，用0.002500 mol·L－1NaOH溶液滴定，到滴定終點時用去氫氧化鈉標準溶液20.00 mL。計算室溫時PbI2的Ksp＝__________。(保留4位有效數字)

Answer 1

【答案】增大與酸的接觸面積，加快溶解反應速率 溫度過高，硝酸會揮發分解 3Pb+8HNO3(稀)=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O 100.0 坩堝 3 4.000×10-9

【解析】

根據影響反應速率的因素，鉛塊制成鉛花為了增大表面積；硝酸易揮發；鉛溶解于稀硝酸的反應方程式為3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O，根據溶解的鉛的物質的量可計算消耗的硝酸溶液的體積；固體加熱用坩堝；可假設起始固體質量為100g，則加熱到75℃時完全失去結晶水的質量就是固體減輕的質量，求算出水的物質的量及醋酸鉛的物質的量，根據兩者的物質的量之比可確定n值；根據酸堿中和的原理可計算出溶液中的H+的濃度，并結合關系式確定溶液里Pb2+的濃度，再計算Ksp，據此分析。

(1)將鉛塊制成鉛花，是為了增大與酸反應的接觸面積，加快溶解反應速率，答案為：增大與酸的接觸面積，加快溶解反應速率；

(2)①硝酸受熱易揮發、易分解，所以制備硝酸鉛時，加熱溫度不宜過高答案為：溫度過高，硝酸會揮發分解；

②鉛和稀硝酸的反應方程式為：3Pb+8HNO3(稀)=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O；31.05g鉛的物質的量為，根據反應方程式可知消耗的HNO3的物質的量為，則硝酸溶液的體積為；答案為： 3Pb+8HNO3(稀)=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O；100.0；

(3)加熱固體用坩堝，假設樣品的起始質量為100g，根據固體殘留率的公式可知，75℃時剩余固體為85.75g，生成的水的質量為100g-85.75g=14.25g，則醋酸鉛與水的物質的量之比為：，則n=3；答案為：坩堝；3；

(4)n(H+)=n(NaOH)=cV=0.002500mol∕L×20.00mL×10-3 =5.000×10-5mol；根據方程式2RH(s)＋Pb2＋(aq)＝R2Pb(s)＋2H＋(aq)可得n(Pb2+)=2.500×10-5mol，c(Pb2+)= ；Ksp=c(Pb2+)c2 (I-)=4c3(Pb2+)=4×(1.000×10-3)3=4.000×10-9；答案為：4.000×10-9；