【題目】三鹽基硫酸鉛(3PbO·PbSO4·H2O,相對分子質(zhì)量為990)簡稱“三鹽”,白色或微黃色粉末,熱穩(wěn)定性能優(yōu)良,主要用作聚氯乙烯的熱穩(wěn)定劑!叭}”是由可溶性鉛鹽中加入硫酸生成硫酸鉛,再加氫氧化鈉而制得。以100.0 t鉛泥(主要成分為PbO、PbPbSO4等)為原料制備“三鹽”的工藝流程如圖所示。

已知:①Ksp(PbSO4)=1.82×10-8Ksp(PbCO3)=1.46×10-13;②鉛與冷鹽酸、冷硫酸幾乎不起作用。

請回答下列問題:

(1)寫出步驟①“轉(zhuǎn)化”的化學(xué)方程式:_____,該反應(yīng)能發(fā)生的原因是________。

(2)步驟②“過濾1”后所得濾渣的主要成分為__________

(3)步驟③“酸溶”,最適合選用的酸為__,為提高酸溶速率,可采取的措施是___________(任意寫出一條)。

(4)從原子利用率的角度分析該流程的優(yōu)點(diǎn)為__________。

(5)步驟⑥“合成”的化學(xué)方程式為___________________。若得到純凈干燥的“三鹽”49.5 t,假設(shè)鉛泥中的鉛元素有80%轉(zhuǎn)化為“三鹽”,則鉛泥中鉛元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____%(結(jié)果保留一位小數(shù))。

【答案】PbSO4+Na2CO3=PbCO3+Na2SO4 Ksp(PbSO4)>Ksp(PbCO3),容易實(shí)現(xiàn)沉淀的轉(zhuǎn)化 Pb、PbO、PbCO3 HNO3 適當(dāng)升溫(適當(dāng)增加硝酸濃度、減小濾渣顆粒大小等合理答案均可) 濾液2(HNO3溶液)可以循環(huán)利用 4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O 51.8

【解析】

100.0t鉛泥(主要成分為PbO、PbPbSO4等)為原料制備三鹽:向鉛泥中加Na2CO3溶液是將PbSO4轉(zhuǎn)化成PbCO3,Na2CO3(aq)+PbSO4(s)=Na2SO4(aq)+PbCO3(s),所以濾液Ⅰ的溶質(zhì)主要是Na2SO4和過量的Na2CO3,PbPbOPbCO3在硝酸的作用下反應(yīng):3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O、PbCO3+2HNO3=Pb(NO3)2+CO2↑+H2O、PbO+2HNO3=Pb(NO3)2+H2O,均轉(zhuǎn)化成Pb(NO3)2,Pb(NO3)2中加稀H2SO4轉(zhuǎn)化成PbSO4和硝酸,過濾的濾液2HNO3,可循環(huán)利用,向硫酸鉛中加入氫氧化鈉合成三鹽和硫酸鈉,4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O,濾液3主要是硫酸鈉,洗滌沉淀干燥得到三鹽,據(jù)此分析解答。

(1)步驟①向鉛泥中加Na2CO3溶液,由已知信息可知Ksp(PbSO4)>Ksp(PbCO3),Na2CO3(aq)+PbSO4(s)=Na2SO4(aq)+PbCO3(s),則PbSO4更易轉(zhuǎn)化成PbCO3,所以濾液Ⅰ的溶質(zhì)主要是Na2SO4和過量的Na2CO3;

(2)由分析可知步驟②“過濾1”后所得濾渣的主要成分為Pb、PbOPbCO3;

(3)PbPbOPbCO3在硝酸的作用下轉(zhuǎn)化成Pb(NO3)2,若用稀硫酸或鹽酸溶解,產(chǎn)物PbCl2PbSO4難溶于水,溶解效果差;酸溶時,為提高酸溶速率,可采取的措施是適當(dāng)升溫(或適當(dāng)增大硝酸濃度或減小沉淀微粒大小等);

(4)從原子利用率的角度分析該流程的優(yōu)點(diǎn)為PbPbOPbCO3在硝酸的作用下轉(zhuǎn)化成Pb(NO3)2,Pb(NO3)2中加稀H2SO4轉(zhuǎn)化成PbSO4和硝酸,HNO3可循環(huán)利用;

(5)步驟⑥合成三鹽的化學(xué)方程式為:4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O,若得到純凈干燥的三鹽49.5t,則其中鉛元素的質(zhì)量為:×49.5t=41.4t,設(shè)鉛泥中鉛元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,則100.0t鉛泥中鉛元素為100×w,鉛泥中的鉛元素有80%轉(zhuǎn)化為三鹽,有100t×w×80%=41.4t,解得w51.8%。

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XY、Z的單質(zhì)在常溫下均為氣體。

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XZ極易溶于水,在水溶液中電離出XZ。XZ的水溶液可使石蕊試液變紅。

④兩分子X的單質(zhì)可與一分子Y的單質(zhì)化合生成兩分子X2YX2Y常溫下為液體。

Z的單質(zhì)溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用。

請完成下列問題:

1)請寫出Z的的離子結(jié)構(gòu)示意圖_____________

2)請寫出Z單質(zhì)溶于X2Y中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_____________。

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Na2Cr2O72CCr2O3Na2CO3CO↑

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(1) Cr基態(tài)原子的核外電子排布式為________。

(2) Na、O、C的第一電離能從大到小的順序?yàn)?/span>________

(3) CO互為等電子體的一種分子為________(填化學(xué)式)。

(4) Cr2O3具有兩性,溶于NaOH溶液形成配合物Na[Cr(OH)4]。

Na[Cr(OH)4]中配體的化學(xué)式為____________,1 mol該配合物中含σ鍵數(shù)目為_________。

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有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是( 。

A. 第一步需選用儀器①、②和⑨①的名稱叫鉗堝

B. 第二步用濃硝酸溶解茶葉灰并加蒸餾水稀釋,選用④⑥和⑦

C. 要完成第三步,需選用④、⑤和⑦,除夾持儀器外還缺濾紙

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在恒容的密閉容器中,下列有關(guān)說法正確的是

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B. 平衡時,其他條件不變,增加NH3的濃度,廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率減小

C. 單位時間內(nèi)消耗NON2的物質(zhì)的量比為12時,反應(yīng)達(dá)到平衡

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