Question

(14分)鉛及其化合物工業生產及日常生活具有非常廣泛的用途。
（1）瓦紐科夫法熔煉鉛，其相關反應的熱化學方程式如下:
2PbS(s)+3O₂(g)=2PbO(s)+2SO₂(g) ΔH=" a" kJ/mol
PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO₂(g)   ΔH=" b" kJ·mol^-1
PbS(s)+PbSO₄(s)=2Pb(s)+2SO₂(g) ΔH=" c" kJ·mol^-1
反應3PbS(s) + 6O2(g) = 3PbSO4(s)  ΔH="kJ" ·mol^-1(用含a,b ,c的代數式表示)。
（2）還原法煉鉛，包含反應PbO(s)+CO(g) Pb(s) + CO₂(g) ΔH，該反應的平衡常數的對數值與溫度的關系如下表

溫度	300	727	1227
lgK	6.17	2.87	1.24

①該還原反應的△H0(選填:“>”“<”“=”)。
②當IgK=1且起始時只通入CO(PbO足量)，達平衡時，混合氣體中CO的體積分數為。
（3）引爆導彈、核武器的工作電源通常Ca/PbSO₄熱電池，其裝置如圖所示，該電池正極的電極反應式為          。

（4）PbI₂:可用于人工降雨。取一定量的PbI₂固體，用蒸餾水配制成t℃飽和溶液，準確移取25.00mLPbI₂飽和溶液分次加入陽離子交換樹脂RH⁺(發生:2RH⁺+PbI₂=R₂Pb+2H⁺+2I^-)，用250ml潔凈的錐形瓶接收流出液，最后用蒸餾水淋洗樹脂至流出液呈中性，將洗滌液一并盛放到錐形瓶中(如圖)。加入酚酞指示劑，用0.0025mol·L-1NaOH溶液滴定，當達到滴定終點時，用去氫氧化鈉溶液20.00mL。可計算出t℃時PbI₂ Ksp為。
（5）鉛易造成環境污染，水溶液中的鉛存在形態主要有6種，它們與pH關系如圖所示，含鉛廢水用活性炭進行處理，鉛的去除率與pH關系如圖所示。

①常溫下，pH=11→13時，鉛形態間轉化的離子方程式為。
②用活性炭處理，鉛的去除率較高時，鉛主要應該處于(填鉛的一種形態的化學式)形態。

Answer 1

（1）2a+2b－3c  
（2）①＜；  ②9.09%
（3）PbSO₄ + 2e^－= SO₄^2－+ Pb（或PbSO₄ +Ca²⁺+ 2e^－= CaSO₄+ Pb）
（4）4×10^－9
（5）①Pb(OH)₂ + OH^－ Pb(OH)₃^－  ②Pb²⁺

試題分析：（1）依據蓋斯定律，將前兩式分別乘2，減去最后一式乘3，即可得所求反應的?H。（2）①lgK與K為增函數關系，從表中數據知，溫度越高，K越小，說明正反應放熱。②lgK=1，得K=10。設開始時通入CO為amol/L，達平衡時轉化了x mol/L，則平衡時，CO為（x-a）mol/L，CO₂為x mol/L，由K===10，解得=9.09%。（3）由電池的裝置圖分析知，Ca作為負極，失去電子。則另一極為正極，得電子，化合價降低，即由PbSO₄轉化為Pb。（4）滴定過程中消耗的OH^－，即為陽離子交換出來的H^＋，n(H^＋)=0.0025×20×10^-3,c(H^＋)=n(H^＋)/25×10^-3=2×10^-3 mol/L，而C(H^＋)=C(I^－)，由PbI₂的化學式知，C(Pb^2＋)= C(I^－)/2=10^-3 mol/L，K_sp(PbI₂)=c(Pb^2＋)c²(I^－)= 10^-3×(2×10^-3)²=4×10^-9。（5）從左圖分析，當pH由11變到13時，是Pb(OH)₂向Pb(OH)₃^－轉化，結合一個OH^－。從右圖看，鉛的去除率最高時，pH大約為6.5左右，對比左圖知，在pH=6.5時，鉛主要以Pb^2＋存在。