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【题目】PbCO3可用于油漆、陶瓷和玻璃等工业。由方铅矿(主要成分为PbS,含有杂质FeS等)和软锰矿(主要成分为MnO2)制备PbCO3的流程如下:

已知:PbCl2难溶于冷水和乙醇,易溶于热水;各物质的溶度积见下表。试回答下列问题:

物质

Mn(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

PbCl2

PbS

PbCO3

Ksp

2×10-13

8.0×10-16

1×10-38

1.6×10-5

8.0×10-28

7.4×10-14

(1)PbCO3的名称是________

(2)步骤①中MnO2的作用是________,根据下图分析①的最佳反应条件是________

(3)步骤②趁热抽滤的原因是___________________

(4)步骤③洗涤用的试剂是____________

(5)将滤液Y先酸化,然后加入MnO2,反应的离子方程式为__________;若反应后c(Mn2+)=0.2mol/L,进一步调节溶液的pH可分离Fe3+Mn2+,溶液所调的pH范围为_______[c(Fe3+)1×10-5 mol/L时表示Fe3+已沉淀完全]

(6)步骤④反应的离子方程式为______________

(7)样品PbCO3中有少量PbCl2杂质,提纯的实验方案是________

【答案】碳酸铅 氧化剂(将难溶的PbS转化为S和溶液中的PbCl2- 80℃和3mol/LHCl PbCl2降温易结晶析出,趁热抽滤有利于铅的化合物与不溶性杂质分离 冷水或乙醇 2Fe2+ + 4H+ + MnO2=2Fe3+ + Mn2+ + 2H2O 3≤pH<8或3~8 PbCl2+CO32-=PbCO3 +2Cl- 向样品中加Na2CO3溶液浸取,过滤洗涤或向样品中加热水浸泡,趁热过滤,热水洗涤

【解析】

方铅矿(主要成分为PbS,含有杂质FeS)和软锰矿(主要成分为MnO2)中加入盐酸,发生氧化还原反应生成PbCl2MnCl2FeCl3以及硫沉淀,加入NaCl促进反应PbCl2 (s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq),趁热过滤,滤液X中含有PbCl42-(aq)FeCl3,冷却后过滤得到PbCl2产品和滤液YPbCl2中加入碳酸钠溶液发生沉淀的转化生成PbCO3,据此分析解答。

(1)PbCO3的名称为碳酸铅,故答案为:碳酸铅;

(2)步骤①反应生成了硫沉淀,说明MnO2是氧化剂,将难溶的PbS转化为S和溶液中的PbCl2-,根据图象,80℃和3mol/LHCl时,浸取率最高,故答案为:氧化剂(或将难溶的PbS转化为S和溶液中的PbCl2-)80℃和3mol/LHCl

(3)根据流程图步骤③的提示,PbCl2降温易结晶析出,因此步骤②需要趁热抽滤,有利于铅的化合物与不溶性杂质分离,故答案为:PbCl2降温易结晶析出,趁热抽滤有利于铅的化合物与不溶性杂质分离;

(4)PbCl2难溶于冷水和乙醇,易溶于热水,步骤③洗涤用的试剂可以是冷水或乙醇,故答案为:冷水或乙醇;

(5)将滤液Y先酸化,然后加入MnO2,二氧化锰将亚铁离子氧化,反应的离子方程式为2Fe2+ + 4H+ + MnO22Fe3+ + Mn2+ + 2H2O;若反应后c(Mn2+)=0.2mol/L,进一步调节溶液的pH可分离Fe3+Mn2+,根据表格数据,使Fe3+完全沉淀时,溶液中c(OH-)==1×10-11,此时pH≥3,使Mn2+恰好开始沉淀时,溶液中c(OH-)===1×10-6,此时pH=8,因此需要调节溶液的pH3≤pH8才能达到分离目的,故答案为:2Fe2+ + 4H+ + MnO22Fe3+ + Mn2+ + 2H2O3≤pH8

(6)步骤④中PbCl2中加入碳酸钠溶液发生沉淀的转化生成PbCO3,反应的离子方程式为PbCl2+CO32-PbCO3 +2Cl-,故答案为:PbCl2+CO32-PbCO3 +2Cl-

(7)样品PbCO3中有少量PbCl2杂质,根据PbCl2难溶于冷水和乙醇,易溶于热水,和流程图中PbCl2中加入碳酸钠溶液能够发生沉淀的转化生成PbCO3,提纯的方法是向样品中加Na2CO3溶液浸取,过滤洗涤或向样品中加热水浸泡,趁热过滤,热水洗涤,故答案为:向样品中加Na2CO3溶液浸取,过滤洗涤或向样品中加热水浸泡,趁热过滤,热水洗涤。

练习册系列答案
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【题目】N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。一定温度下,在2 L固定容积的密闭容器中发生反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。反应物和部分生成物的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列说法中不正确

A. 曲线a表示NO2的物质的量随时间的变化

B. 10 s时,v()>v()

C. 20 s时反应达到平衡

D. 0~20 s内平均反应速率 v(O2)=0.05 mol·L1·s1

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1)如图所示仪器,配制上述溶液不需用到的是_____(填字母).配制过程中还缺少的玻璃仪器是_____(填仪器名称)

2)下列操作可能引起所配溶液浓度偏高的有_____

A.容量瓶中原来存有少量蒸馏水

B.定容时,俯视观察刻度线

C.将量筒洗涤 23 次,并将洗涤液全部转移至容量瓶中

D.没有用蒸馏水洗烧杯 23 次,并将洗液移入容量瓶中

3)实验操作过程中,应量取______mL18molL1的浓 H 2SO4溶液.

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【题目】黄色超氧化钾(KO2)可作为宇宙飞船舱的氧源。某学习小组设计以下实验探究KO2的性质,请回答相关问题:

I.探究KO2与水的反应

实验操作

现象

结论与解释

1)取少量KO2固体于试管中,滴加少量水,将带火星的木条靠近试管口,反应结束后,溶液分成两份

快速产生气泡,木条复燃

产生的气体是______

2)一份滴加酚酞试液

先变红后褪色

可能的产物是______

3)另一份滴加FeCl3溶液

观察到______

II. 探究KO2SO2的反应

4)正确的操作依次是___________________

①打开K1通入N2 ,排尽装置内原气体后关闭

②拆卸装置至实验完成

③检查装置气密性,然后装入药品

④打开分液漏斗活塞K2

5A装置发生的化学方程式为____________________

6)用上述装置验证“KO2SO2反应生成O2”还存在不足,你的改进措施是_____

7)改进后再实验,待KO2完全反应后,将装置C中固体加水溶解,配成50.00mL溶液,等分为MN两份。

①向M溶液中加入足量的盐酸酸化的BaCl2溶液,充分反应后,将沉淀过滤、洗涤、__,称重为2.33g

②将N溶液移入_______(填仪器名称)中,用0.40mol/L酸性KMnO4溶液滴定,终点时消耗酸性KMnO4溶液20.00mL

③依据上述现象和数据,请写出该实验总反应的化学方程式___________

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【题目】祖母绿是四大名贵宝石之一,主要成分为Be3Al2Si6O18,含有微量的CrNiFe元素而呈现各种颜色。回答下列问题:

1)基态Ni2+的电子排布式为_______________;宝石中Si的杂化方式是____

2)成键元素电负性差值越大,化学键离子性百分数越高,在卤素与Al组成的化合物中,离子性百分数最高的化合物是______(填化学式)。

3)六羰基铬[Cr(CO)6]用于制高纯度铬粉,它的沸点为220℃Cr(CO)6的晶体类型是______,加热Cr(CO)6可得到高纯度铬粉和CO,反应破坏的作用力类型为_________

4)多数配离子显示颜色与d轨道的分裂能有关。分裂能是指配离子的中心原子(离子)的一个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量(Δ表示),它与中心离子的结构、电荷、配体有关。试判断分裂能Δ[Fe(H2O)63+] _____ Δ[Fe(H2O)62+](填“>”“<”“=”),理由是___________________________

5氧化镍晶胞如图甲所示,A的原子坐标参数为:(00),则底面面心B的原子坐标参数为_______________

按图乙所示无限拓宽延长,NiO可形成单层分子,氧离子和镍离子均看着球体,其半径分别为a pmb pm单层分子截割出的最小重复结构单元在空间呈长方体,则离子在长方体内的空间利用率为____________(列出计算式即可)。

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A. c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) B. c(H+)+c(NH4+)>c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)

C. c(Cl-)>c(HCO3-)>c(NH4+)>c(CO32-) D. <1.0×10-7mol/L

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选项

n(CO2)/mol

溶液中离子的物质的量浓度

A

0

c(Na+)>c(AlO2-)+c(OH-)

B

0.01

c(Na+)>c(AlO2-)> c(OH-)>c(CO32-)

C

0.015

c(Na+)> c(HCO3-)>c(CO32-)> c(OH-)

D

0.03

c(Na+)> c(HCO3-)> c(OH-)>c(H+)

A. A B. B C. C D. D

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【题目】如图是元素周期表的一部分,表中的①~⑩中元素,填空回答:

周期

ⅠA

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

0

元素符号化学式回答下列问题:

1)在这些元素中,化学性质最不活泼的原子的原子结构示意图为______________

2)氧化性最强的单质是_____________

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4)写出①②③⑦对应的氢化物的稳定性由强到弱的是_____________

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