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18.PbO主要用于电子管、显像管、光学玻璃和防X射线的铅玻璃的原料,它是一种难溶于水,密度较大的固体.某工业废渣(经测定含PbS04 35%,其余为硫酸钙)可用来生产PbO.

已知:
倾析法:从液体中分离出密度较大且不溶的固体的方法,即待沉淀沉降,将上层溶液倾倒入另一容器的方法.根据以上流程回答下列问题:
(1)PbSO4在热的浓氯化钠溶液中会溶解生成PbCl42-,完成①中反应的离子方程式PbSO4+4Cl-=PbCl42-+SO42-,操作1用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒.
(2)用化学平衡移动原理解释步骤1中CaCl2溶液的作用增大氯离子浓度,同时结合生成的SO42-,使平衡向生成PbCl42-的方向移动,提高反应物的转化率.
(3)废渣A的主耍成分为CaSO4 或CaSO4•2H2O.(写化学式)
(4)写出“②转化”的离子方程式PbCl42-+OH-=PbOHCl↓+3Cl-
(5)已知浓NaOH溶液有强烈的腐蚀性,会腐蚀滤纸.操作2分两步进行,依次为倾析、水洗.
(6)为了测定产品中PbO的纯度,取0.4g研细的产品于锥形瓶中,加入水和36%乙酸溶液,温热使产品溶解,冷却后加入缓冲溶液和指示剂,用浓度为0.2000mol/L的EDTA (用H2Y表示)溶液滴定到终点,消耗EDTA溶液8.30mL,则产品中PbO的纯度为92.5%.(已知:Pb2++H2Y=PbY+2H+

分析 PbSO4不溶,CaSO4 微溶,PbSO4在热的浓氯化钠溶液中会溶解生成PbCl42-,氯化钙可以增大氯离子浓度,同时结合生成的SO42-转化为CaSO4 沉淀,使平衡向生成PbCl42-的方向移动,过滤分离,滤渣A为硫酸钙,滤液B中加入NaOH溶液过滤得到PbOHCl沉淀,再加入浓NaOH溶液,中和HCl生成PbO,再经过过滤、干燥得到PbO.
(5)浓NaOH溶液有强烈的腐蚀性,会腐蚀滤纸,采取倾析法分离,然后进行水洗;
(6)由Pb元素守恒及Pb2++H2Y=PbY+2H+可得关系式:PbO~Pb2+~H2Y,结合关系式计算.

解答 解:PbSO4不溶,CaSO4 微溶,PbSO4在热的浓氯化钠溶液中会溶解生成PbCl42-,氯化钙可以增大氯离子浓度,同时结合生成的SO42-转化为CaSO4 沉淀,使平衡向生成PbCl42-的方向移动,过滤分离,滤渣A为硫酸钙,滤液B中加入NaOH溶液过滤得到PbOHCl沉淀,再加入浓NaOH溶液,中和HCl生成PbO,再经过过滤、干燥得到PbO.
(1)PbSO4在热的浓氯化钠溶液中会溶解生成PbCl42-,①中反应的离子方程式:PbSO4+4Cl-=PbCl42-+SO42-,操作1为过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,
故答案为:PbSO4+4Cl-=PbCl42-+SO42-;漏斗、玻璃棒;
(2)步骤1中CaCl2溶液的作用:增大氯离子浓度,同时结合生成的SO42-,使平衡向生成PbCl42-的方向移动,提高反应物的转化率,
故答案为:增大氯离子浓度,同时结合生成的SO42-,使平衡向生成PbCl42-的方向移动,提高反应物的转化率;
(3)废渣A的主要成分为:CaSO4 或CaSO4•2H2O,
故答案为:CaSO4 或CaSO4•2H2O;
(4)滤液中PbCl42-与入NaOH溶液的反应生成PbOHCl沉淀,还得到氯离子,“②转化”的离子方程式为:PbCl42-+OH-=PbOHCl↓+3Cl-
故答案为:PbCl42-+OH-=PbOHCl↓+3Cl-
(5)浓NaOH溶液有强烈的腐蚀性,会腐蚀滤纸,不能用过滤方法分离,采取倾析法分离,然后进行水洗,
故答案为:倾析;水洗;
(6)由Pb元素守恒及Pb2++H2Y=PbY+2H+可得关系式:PbO~Pb2+~H2Y,
设产品中PbO的纯度为a,则:
PbO~~Pb2+~~~H2Y
223g           1mol
0.4a g     0.2000mol/L×8.30×10-3 L
所以:223:0.4a g=1mol:0.2000mol/L×8.30×10-3 L
解得a=92.5%
故答案为:92.5%.

点评 本题考查物质制备工艺流程,涉及陌生方程式书写、物质分离提纯实验操作、对操作与原理的分析评价、产率计算等,需要学生具备扎实的基础与灵活运用的能力,是高考常考题型.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.已知在浓H2SO4存在并加热至170℃的过程中,2个乙醇分子在羟基上可发生分子间脱水反应生成醚,如CH3CH2-OH+HO-CH2CH3$→_{140℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3CH2-O-CH2CH3+H2O.
用浓H2SO4跟分子式分别为CH4O和C3H8O的醇的混合液在一定条件下反应,可得到的有机物的种类有(  )
A.5种B.6种C.7种D.8种

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.下列说法正确的是(  )
A.摩尔是一种国际基本物理量
B.1mol氢气的质量为1g
C.在同温同压下,相同体积的任何气体所含分子数相同
D.标准状况下,1mol任何物质的体积都约为22.4L

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.氮、磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途.回答下列问题:
(1)直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的,常用于制取阻燃剂聚磷酸铵.
①写出磷酸主要的电离方程式H3PO4 H2PO4-+H+
②直链低聚磷酸铵的化学式可表示为(NH4(n+2)PnOx,则x=3n+1(用n表示).
(2)在碱性条件下,次磷酸盐可用于化学镀银,完成其反应的离子方程式:
□H2PO2-+□Ag++□6OH-=□PO43-+□Ag+□4H2O
(3)由工业白磷(含少量砷、铁、镁等)制备高纯白磷(熔点44℃,沸点280℃),主要生产流程如图1:
①除砷过程在75℃下进行,其合理的原因是cd(填字母).
a.使白磷熔化,并溶于水           b.降低白磷的毒性
c.温度不宜过高,防止硝酸分解    d.适当提高温度,加快化学反应速率
②硝酸氧化除砷时被还原为NO,氧化相同质量的砷.当转化为亚砷酸的量越多,消耗硝酸的量越少(填“多”或“少”).
③某条件下,用一定量的硝酸处理一定量的工业白磷,砷的脱除率及磷的产率随硝酸质量分数的变化如图2,砷的脱除率从a点到b点降低的原因是硝酸浓度大,氧化性强,有较多的硝酸用于氧化白磷,脱砷率低.
(4)银氨溶液中存在平衡:Ag+(aq)+2NH3(aq)?Ag(NH32+(aq)该反应平衡常数的表达式K=$\frac{c[Ag(N{H}_{3})_{2}]^{+}}{c(A{g}^{+})×{c}^{2}(N{H}_{3})}$,已知某温度下,K=1.10×107,Ksp[AgCl]=1.45×10-10,计算得到可逆反应AgCl(s)+2NH3(aq)?Ag(NH32+(aq)+Cl-(aq)的化学平衡常数K=1.6×10-3(保留2位有效数字),1L lmol/L氨水中最多可以溶解AgCl0.04mol(保留1位有效数字).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

13.实验室以苯甲醛为原料,通过Cannizzaro反应来制备苯甲醇和苯甲酸.反应式如下:

主要反应仪器如图1:
主要物质的物理常数如下表:
名称分子量性状相对密度
(g•cm-3
熔点
(℃)
沸点
(℃)
溶解度
乙醇乙醚
苯甲醛106无色液体1.06-26179.6微溶易溶易溶
苯甲酸122针状结晶1.27122.12490.21g46.6g66g
苯甲醇108无色液体1.04-15.3205.7微溶易溶易溶
乙醚74无色液体0.71-116.334.6不溶易溶
实验步骤如下:
①向反应容器中加入5.0g氢氧化钠、10.0mL水和15.0mL苯甲醛.开启搅拌器,加热回流约40min.
②停止加热,向反应物中加入足够量的水,不断摇动,使其中的苯甲酸盐全部溶解.冷却后将反应容器中的液体倒入分液漏斗,加入乙醚进行萃取、分液,得到上层溶液1和下层溶液2.上层溶液1可以经过图2两种方案得到苯甲醇.
③向下层溶液2中加入浓盐酸,并进行操作Ⅰ,得到苯甲酸.
根据以上步骤回答下列问题:
(1)仪器A的名称是球形冷凝管.
(2)上层溶液1蒸馏时先低温蒸出乙醚,蒸馏乙醚时最好采用水浴加热(水浴加热、直接加热.油浴加热).蒸馏操作中,下列装置最好的是b(填标号).

(3)方案乙比方案甲得到的产品纯度更高,方案乙洗涤时先后用到了饱和NaHSO3溶液、10%的Na2CO3溶液和水. 
a.饱和NaHSO3溶液的作用是除去苯甲醛.
b.加入10%的Na2CO3溶液至无气泡产生时说明杂质已被除尽.
(4)蒸馏获得苯甲醇操作时温度应控制在205.7℃左右.获得苯甲酸时进行的操作Ⅰ的名称是过滤.
(5)若制得苯甲酸的质量为7.50g.则苯甲酸的产率是81.97%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.按要求完成下列问题
(1)下列各组物质一定属于同系物的是③④,同分异构体的是⑥⑦;同素异形体的是①.(填序号)
①O2和O3   ②氕和氚   ③苯和对二甲苯    ④CH4和C4H10⑤C2H4和C3H6
与1-己炔  ⑦ ⑧
(2)已知:A、B、C、D、E是五种气态烃,其中A、B、C能使溴水褪色.1摩尔C与2摩尔氯气完全加成,生成物分子中每个碳原子上都连有一个氯原子.A与C、B与E分别具有相同的通式,A在催化剂存在下与氢气反应可得到B,在同温同压下B与氮气的密度相同,D是最简单的有机物,E与A、B、C、D均不是同类物质,且没有同类的异构体.
①请写出A的电子式:、C的结构简式:CH2=CH-CH=CH2、E的键线式:
②请写出B与溴水反应的化学反应方程式:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列有机物的同分异构体数目(不考虑立体异构)由小到大的顺序是(  )
序号 ① ② ③
分子式 C9H12 C3H7OCl C5H12O
限定条件 芳香烃含有羟基不能与Na反应放出氢气
A.③②①B.②③①C.③①②D.②①③

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

7.将10g铁粉置于40mL较浓的硝酸中,微热完全反应时,收集到NO2和NO混合气体1792mL(标准状况下),还残留4.4g固体.求:
(1)该反应中被还原的硝酸和未被还原的硝酸的物质的量之比;
(2)原硝酸的物质的量浓度;
(3)NO2和NO的体积比;
(4)写出总的化学方程式.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.R、Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的五种短周期元素,R与Q形成的气态化合物在标准下的密度为0.76g/L,X、Y、Z三种元素族序数之和为10,Y是地壳中含量最多的金属元素,Y单质能强碱溶液反应,Z元素原子最外层电子数是电子层数的两倍.
(1)X在周期表中的位置第三周期第IA族;X、Y、Z三种元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是S2->Na+>Al3+.(用离子符号回答)
(2)X和R两种元素按原子个数比1:1组成的化合物的电子式为,推测这种化合物具有较强的还原性.(填“氧化性”或“还原性”)
(3)写出Y、Z两种元素最高价氧化物对应的水化物相反应的离子方程式:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O.
(4)水的沸点远高于Z元素的氢化物的沸点,原因是水分子之间形成氢键.
(5)Q4是一种Q元素的新单质,可用作推进剂或炸药,推算其分子中含有6对共用电子.
(6)由R、Q两元素组成的一种液态化合物W常用作还原剂,W分子中含有18个电子,W分子的结构式为.W与氢氧化铜悬浊液反应生成氧化亚铜,同时产生一种稳定的气态单质,该反应的化学方程式为4Cu(OH)2+N2H4=2Cu2O+N2↑+6H2O.

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