Question

3．碱式碳酸铅[2PbCO₃•Pb（OH）₂]是生产铅酸蓄电池正极的原料．
（1）某研究小组制备碱式碳酸铅的主要实验流程如图：
①“反应①”的生成物是（CH₃COO）₂PbPb（OH）₂，该反应是在90℃、搅拌并保温3h的条件下完成的，则该反应的化学方程式为2PbO+2CH₃COOH$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$（CH₃COO）₂Pb•Pb（OH）₂
②过滤时所志要的玻璃仪器有漏斗烧杯、玻璃棒
③沉淀经水洗涤后又用洒精洗涤的目的是除去沉淀表面附着的水并促进其快速干燥
（2）为确定2PbCO₃•Pb（OH）₂的热分解过程，进行了如下实验：
称取一定量（1）中制得的产品放在热重分析仪中，在氩气流中加热分解，测得残留固体的质量随温度的变化如图所示．

①A→B过程中，逸出的分解产物的化学式为H₂O；E点残留固体的化学式为PbO
②根据图中数据，计算并确定D点残留固体的化学式PbCO₃•2PbO（写出计算过程）．

Answer 1

分析 （1）①“反应①”是由PbO和CH₃COOH反应生成的（CH₃COO）₂PbPb（OH）₂反应；
②过滤时所需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒；
③用酒精洗涤，以除去表面的水份同时可以快速干燥，得纯净2PbCO₃•Pb（OH）₂的产品；
（2）1 mol 2PbCO₃•Pb（OH）₂（用氧化物形式表示为：3PbO•2CO₂•H₂O）的质量为775 g，则155 g 2PbCO₃•Pb（OH）₂的物质的量为0.2 mol，可以表示为：含PbO 0.6 mol、CO₂ 0.4 mol、H₂O 0.2 mol，而加热过程中Pb元素的质量不变，因此
A→B的过程中，△m₁=3.6 g，减少的是0.2 mol H₂O
B→D的过程中，△m₂=8.8 g，减少的是0.2 mol CO₂
D→E的过程中，△m₃=8.8 g，减少的是0.2 mol CO₂
由此计算可得．

解答 解：（1）①“反应①”的生成物是（CH₃COO）₂PbPb（OH）₂，该反应是在90℃、搅拌并保温3h的条件下完成的，则该反应的化学方程式为：2PbO+2CH₃COOH$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$（CH₃COO）₂Pb•Pb（OH）₂；
故答案为：2PbO+2CH₃COOH$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$（CH₃COO）₂Pb•Pb（OH）₂；
②过滤时所需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒；
故答案为：烧杯、玻璃棒；
③“洗涤”时，经水洗涤后再用酒精洗涤的目的是除去表面的水份同时可以快速干燥，得纯净2PbCO₃•Pb（OH）₂的产品；
故答案为：除去沉淀表面附着的水并促进其快速干燥；
（2）①1 mol 2PbCO₃•Pb（OH）₂（用氧化物形式表示为：3PbO•2CO₂•H₂O）的质量为775 g
155 g 2PbCO₃•Pb（OH）₂的物质的量为0.2 mol（1分）
可以表示为：含PbO 0.6 mol、CO₂ 0.4 mol、H₂O 0.2 mol
而加热过程中Pb元素的质量不变，因此
A→B的过程中，△m₁=3.6 g，减少的是0.2 mol H₂O，B→D的过程中，△m₂=8.8 g，减少的是0.2 mol CO₂，D→E的过程中，△m₃=8.8 g，减少的是0.2 mol CO₂，则E点残留的固体为PbO；
故答案为：H₂O；PbO；
②1 mol 2PbCO₃•Pb（OH）₂（用氧化物形式表示为：3PbO•2CO₂•H₂O）的质量为775 g
155 g 2PbCO₃•Pb（OH）₂的物质的量为0.2 mol
可以表示为：含PbO 0.6 mol、CO₂ 0.4 mol、H₂O 0.2 mol
而加热过程中Pb元素的质量不变，因此
A→B的过程中，△m₁=3.6 g，减少的是0.2 mol H₂O
B→D的过程中，△m₂=8.8 g，减少的是0.2 mol CO₂
D→E的过程中，△m₃=8.8 g，减少的是0.2 mol CO₂
所以，B点的化学式为2PbCO₃•PbO，即3PbO•2CO₂
D点的化学式为PbCO₃•2PbO，即3PbO•CO₂
答：D点残留固体的化学式为PbCO₃•2PbO．

点评 本题考查了探究物质组成、测量物质含量及性质实验方案的设计，题目难度中等，注意掌握物质的性质及检验方法，正确分析曲线变化为解答本题的关键，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．