Question

【題目】鉛的單質(zhì)、氧化物、鹽在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要用途。

I.(1)鉛能形成多種氧化物，如堿性氧化物PbO、酸性氧化的PbO2、還有組成類似Fe3O4的Pb3O4 ，請(qǐng)將Pb3O4 改寫成簡(jiǎn)單氧化物的形式： _________。

II.以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料鉛膏(Pb、PbO 、PbO2、PbSO4等)為原料，制備超細(xì)PbO ，實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下：

(2)步驟① 的目的是“脫硫”，即將PbSO4轉(zhuǎn)化PbSO3，反應(yīng)的離子方程式為_______________________。

“脫硫過(guò)程”可在如圖所示的裝置中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)條件為：轉(zhuǎn)化溫度為35℃，液固比為5:1，轉(zhuǎn)化時(shí)間為2h.。

①儀器a的名稱是 __________；轉(zhuǎn)化溫度為35 ℃， 采用的合適加熱方式是________。

②步驟②中H2O2的作用是 __________________ (用化學(xué)方程式表示)。

(3)草酸鉛受熱分解生成PbO時(shí)，還有CO和CO2生成，為檢驗(yàn)這兩種氣體，用下圖所示裝置(可重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)?/span>A _____________(填裝置字母代號(hào))，證明產(chǎn)物中有CO氣體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________。

(4)測(cè)定草酸鉛樣品純度：稱取2.5g樣品，酸溶后配制成250mL溶液，然后量取25.00mL該溶液，用0.05000molL-1的EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Pb2+ (反應(yīng)方程式為Pb2++H2Y2-= PbY2- +2H+，雜質(zhì)不反應(yīng))，平行滴定三次，平均消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液14.52mL

①若滴定管未用 EDT A 標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，測(cè)定結(jié)果將_________ (填“偏高” “偏低” 或“不變”)。

②草酸鉛的純度為 __________(保留四位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】2PbOPbO2 CO32— +PbSO4 = SO42—+PbCO3 三頸(口)燒瓶 熱水浴 PbO2+H2O2+2HNO3 =Pb(NO3)2+2H2O+O2↑ BCBDEBF E中黑色粉未變?yōu)榧t色、其后的B中澄清石灰水變混濁 偏高 85.67%

【解析】

I．(1)Pb在化合物中的化合價(jià)有+2價(jià)、+4價(jià)，改寫氧化物時(shí)要遵循化合價(jià)不變、原子守恒，據(jù)此書寫；

Ⅱ．鉛膏廢料鉛膏(Pb、PbO、PbO2、PbSO4等)為原料，制備超細(xì)PbO，鉛膏中加入碳酸銨目的是“脫硫”，即將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3，過(guò)氧化氫和稀硝酸還原PbO2生成硝酸鉛溶解，脫硫、浸取、氧化反應(yīng)過(guò)濾得到濾液中加入草酸鈉溶液過(guò)濾，得到草酸鉛沉淀，550°C煅燒得到超細(xì)PbO，草酸鉛受熱分解生成PbO時(shí)，還有CO和CO2生成，檢驗(yàn)這兩種氣體，需要先檢驗(yàn)二氧化碳，然后除去二氧化碳，在將CO轉(zhuǎn)化為二氧化碳檢驗(yàn)CO，據(jù)此分析解答。

I．(1)Pb在化合物中的化合價(jià)有+2價(jià)、+4價(jià)，則Pb3O4寫成兩種氧化物的形式為2PbOPbO2，故答案為：2PbOPbO2；

Ⅱ．(2)步驟①的目的是“脫硫”，將PbSO4轉(zhuǎn)化為溶解度更小的PbCO3，沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式為：CO32-+PbSO4=SO42-+PbCO3，故答案為：CO32-+PbSO4=SO42-+PbCO3；

①根據(jù)圖示，儀器a為三頸燒瓶，轉(zhuǎn)化溫度為35℃，采用的合適加熱方式為水浴加熱，故答案為：三頸燒瓶；水浴加熱；

②步驟②中H2O2的作用是在酸性條件下還原PbO2生成硝酸鉛，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：PbO2+H2O2+2HNO3=Pb(NO3)2+2H2O+O2↑，故答案為：PbO2+H2O2+2HNO3=Pb(NO3)2+2H2O+O2↑；

(3)草酸鉛受熱分解生成PbO時(shí)，還有CO和CO2生成，為檢驗(yàn)這兩種氣體，利用A加熱分解草酸鉛，裝置B檢驗(yàn)二氧化碳的生成，通過(guò)裝置C除去二氧化碳，裝置B檢驗(yàn)二氧化碳是否除凈，通過(guò)D裝置吸收水蒸氣，通過(guò)E裝置加熱一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，通過(guò)B裝置檢驗(yàn)生成的二氧化碳存在，最后排水法收集氣體，依次連接的合理順序?yàn)?/span>ABCBDEBF，證明生成一氧化碳的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象E中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的B中澄清石灰水變渾濁，故答案為：BCBDEBF；E中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的B中澄清石灰水變渾濁；

(4)①滴定管未用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，內(nèi)層水膜會(huì)稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液，導(dǎo)致消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大，測(cè)定結(jié)果偏高，故答案為：偏高；

②取2.5g樣品，酸溶后配制成250mL溶液，然后量取25.00mL該溶液，用0.05000mol/L的EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Pb2+反應(yīng)方程式為 H2Y2-+Pb2+=PbY2-+2H+，(雜質(zhì)不反應(yīng))，平行滴定三次，平均消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液14.52mL，則消耗EDTA的物質(zhì)的量=0.01452L×0.0500mol/L=7.26×10-4mol，根據(jù)Pb2++H2Y2-=PbY2-+2H+，結(jié)合Pb守恒有n(PbC2O4)=n( Pb2+)=7.26×10-4mol，250mL溶液中n(PbC2O4)=7.26×10-4mol×，草酸鉛的純度=×100%=85.67%，故答案為：85.67%。