化學(xué)式 | CaSO4 | Ag2SO4 | PbSO4 |
Ksp | 4.9×10-5 | 1.2×10-5 | 1.6×10-8 |
分析 鉛浮渣的主要成分是PbO、Pb還有少量的Ag、CaO,加入硝酸可以發(fā)生反應(yīng)生成的主要是硝酸鉛溶液,向該浸出液中加入硫酸,可以發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鉛沉淀和硝酸,硝酸可以循環(huán)使用,用來溶解PbO、Pb,過濾得到的沉淀是硫酸鉛,
(1)用75%的硝酸來配制15%的硝酸溶液,用量筒量取一定量的濃硝酸和水,在燒杯中配制,用玻璃棒攪拌,據(jù)此答題;
(2)鉛與硝酸反應(yīng)生成一氧化氮和硝酸鉛,當(dāng)鉛過量時銀不能溶解;
(3)硝酸鉛與硫酸反應(yīng)生成硫酸鉛和硝酸,硝酸可用于循環(huán)利用,若母液中殘留的 SO42-過多,在步驟I中就會有硫酸鉛沉淀出現(xiàn),會隨浸出渣排出;
(4)根據(jù)流程可知,粗PbSO4 產(chǎn)品含有的雜質(zhì)是硫酸鈣,可以用硝酸鉛溶液洗滌除去;
(5)鉛蓄電池放電時正極是氧化鉛得電子生成硫酸鉛,電解飽和食鹽水制取Cl2,當(dāng)制得4.48LCl2時要轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.4mol,根據(jù)電子守恒可知,此時鉛蓄電池中也轉(zhuǎn)移0.4mol電子,根據(jù)鉛蓄電池的總反應(yīng)可計算出消耗硫酸的物質(zhì)的量,進(jìn)而確定電解后電池中硫酸溶液的濃度.
解答 解:(1)用75%的硝酸來配制15%的硝酸溶液,用量筒量取一定量的濃硝酸和水,在燒杯中配制,用玻璃棒攪拌,所以用不到的儀器是容量瓶、錐形瓶,
故答案為:CD;
(2)鉛與硝酸反應(yīng)生成一氧化氮和硝酸鉛,反應(yīng)的方程式為3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O,當(dāng)鉛過量時銀不能溶解,所以為防止Ag被溶解進(jìn)入溶液,步驟I操作時應(yīng)注意控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余,
故答案為:3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O;控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余;
(3)硝酸鉛與硫酸反應(yīng)生成硫酸鉛和硝酸,硝酸可用于循環(huán)利用,若母液中殘留的 SO42-過多,在步驟I中就會有硫酸鉛沉淀出現(xiàn),會隨浸出渣排出,
故答案為:HNO3;浸出時部分Pb2+生成PbSO4隨浸出渣排出,降低PbSO4的產(chǎn)率;
(4)根據(jù)流程可知,粗PbSO4 產(chǎn)品含有的雜質(zhì)是CaSO4,可以用Pb(NO3)2溶液洗滌除去,
故答案為:CaSO4;Pb(NO3)2;
(5)鉛蓄電池放電時正極是氧化鉛得電子生成硫酸鉛,電極反應(yīng)式為PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O,電解飽和食鹽水制取Cl2,當(dāng)制得4.48LCl2時要轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.4mol,根據(jù)電子守恒可知,此時鉛蓄電池中也轉(zhuǎn)移0.4mol電子,根據(jù)鉛蓄電池的總反應(yīng)可知H2SO4~1e-,所以消耗硫酸的物質(zhì)的量為0.4mol,則電解后電池中硫酸溶液的濃度為$\frac{4.50mol/L×0.80L-0.4mol}{0.80L}$=4mol/L,
故答案為:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O;4.
點評 本題考查物質(zhì)的制備以及物質(zhì)的分離、提純的實驗設(shè)計,為高考常見題型,題目側(cè)重考查生產(chǎn)硫酸鉛的工藝流程、硝酸的性質(zhì)等,還涉及基本的實驗操作、原電池、化學(xué)計算等,考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力,題目難度中等.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 自然界中的氧氣和二氧化碳通過光合作用與呼吸作用可以相互轉(zhuǎn)化 | |
B. | 實驗室制氧氣和二氧化碳都可通過分解反應(yīng)制得 | |
C. | 氧氣和二氧化碳都可以用向上排空氣法收集 | |
D. | 一般情況下,氧氣能支持燃燒,二氧化碳不能支持燃燒 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 2種 | B. | 4種 | C. | 6種 | D. | 12種 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
物質(zhì)名稱 | 相對分子質(zhì)量 | 密度/(g•cm-3) | 沸點/℃ | 水中溶解性 |
異戊醇 | 88 | 0.8123 | 131 | 微溶 |
乙酸 | 60 | 1.0492 | 118 | 溶 |
乙酸異戊酯 | 130 | 0.8670 | 142 | 難溶 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
同一反應(yīng)時間 | 同一反應(yīng)溫度 | ||||
反應(yīng)溫度 | 轉(zhuǎn)化率(%) | 選擇性(%) | 反應(yīng)時間 | 轉(zhuǎn)化率(%) | 選擇性(%) |
40℃ | 77.8 | 100 | 2h | 80.2 | 100 |
60℃ | 92.3 | 100 | 3h | 87.8 | 100 |
80℃ | 92.6 | 100 | 4h | 92.3 | 100 |
120℃ | 94.5 | 98.7 | 6h | 93 | 100 |
注:選擇性100%表示反應(yīng)生成的產(chǎn)物是乙酸乙酯和水 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
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