工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中.可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应:PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq).某课题组用PbSO4为原料模拟该过程.探究上述反应的实验条件及固体产物的成分. (1)上述反应的平衡常数表达式:K= (2)室温时.向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积.同浓度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO₄)发生反应：PbSO₄(s)＋CO₃^2－(aq)PbCO₃(s)＋SO₄^2－(aq)。某课题组用PbSO₄为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。

（1）上述反应的平衡常数表达式：K=

（2）室温时，向两份相同的PbSO₄样品中分别加入同体积、同浓度的Na₂CO₃和NaHCO₃溶液均可实现上述转化。在溶液中PbSO₄转化率较大，理由是

（3）查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO₃·Pb(OH)₂]，它和PbCO₃受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物（不考虑PbSO₄）的成分提出如下假设。请你完成假设二和假设三：

假设一：全部为PbCO₃；

假设二：；

假设三：。

（4）为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究：

①定性研究：请你完成下表中内容

实验步骤(不要求写出具体操作过程）	预期的实验现象和结论
取一定量样品充分干燥，

②定量研究：取26.7 mg的干燥样品，加热，测

得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学

由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否

同意该同学的结论，并简述理由：

【知识点】化学平衡常数、平衡移动、实验探究 G4 H5 J4

【答案解析】（1）；（2）Na₂CO₃，Na₂CO₃溶液中的C(CO₃^2-)大

（3）全部为2PbCO₃.Pb(OH)₂ PbCO₃和2PbCO₃.Pb(OH)₂

（4）①

实验步骤（不要求写具体操作过程）

预期的实验现象及结论

充分加热样品，将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管

若无水硫酸铜不变蓝，则假设一成立；

若无水硫酸铜变蓝，则假设一不成立；

② 同意，若全部为PbCO₃时，26.7mg完全分解后最终固体质量为22.3mg。（或不同意，实验最终固体的质量与全部为PbCO₃分解所得固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的。）

解析：（1）根据平衡常数的表达式得：

（2）根据沉淀转化的方程式:PbSO₄(s)＋CO₃^2－(aq)PbCO₃(s)＋SO₄^2－，可知增大碳酸根浓度可以使平衡向右移动，Na₂CO₃溶液中的C(CO₃^2-)大，所以在Na₂CO₃溶液中PbSO₄转化率较大。

（3）根据文献资料，上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO₃·Pb(OH)₂]，结合假设一，即可知道其他可能的情况。

（4）为验证假设一是否成立，也就是依据它与假设二三受热分解产物的不同之处（没有水生成）进行解答。

【思路点拨】本题考查了实验探究，涉及化学平衡常数、平衡移动、产物的定性定量分析。提出假设就是列举所有可能的情况。

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