Question

【題目】PbI2（亮黃色粉末）是生產(chǎn)新型敏化太陽(yáng)能電池的敏化劑——甲胺鉛碘的原料。合成PbI2的實(shí)驗(yàn)流程如圖1：

（1）將鉛塊制成鉛花的目的是_____________。

（2）31.05g鉛花用5.00mol·L－1的硝酸溶解，至少需消耗5.00 mol·L－1硝酸_______mL。

（3）取一定質(zhì)量(CH3COO)2Pb·nH2O樣品在N2氣氛中加熱，測(cè)得樣品固體殘留率）（）隨溫度的變化如圖2所示（已知：樣品在75℃時(shí)已完全失去結(jié)晶水）。

①(CH3COO)2Pb·nH2O中結(jié)晶水?dāng)?shù)目n=__________（填整數(shù)）。

②100～200℃間分解產(chǎn)物為鉛的氧化物和一種有機(jī)物，則該有機(jī)物為___________（寫(xiě)分子式）。

（4）稱(chēng)取一定質(zhì)量的PbI2固體，用蒸餾水配制成室溫時(shí)的飽和溶液，準(zhǔn)確移取25.00mL PbI2飽和溶液分次加入陽(yáng)離子交換樹(shù)脂RH中，發(fā)生：2RH(s) + Pb2+(aq) = R2Pb(s) +2H+(aq)，用錐形瓶接收流出液，最后用蒸餾水淋洗樹(shù)脂至流出液呈中性，將洗滌液合并到錐形瓶中。加入2～3滴酚酞溶液，用0.002500mol·L－1NaOH溶液滴定，到滴定終點(diǎn)時(shí)用去氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL。則室溫時(shí)PbI2的Ksp為___________。

（5）探究濃度對(duì)磺化鉛沉淀溶解平衡的影響。

該化學(xué)小組根據(jù)所提供試劑設(shè)計(jì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)說(shuō)明濃度對(duì)沉淀溶解平衡的影響。

提供試劑：NaI飽和溶液、NaCl飽和溶液、FeCl3飽和溶液、PbI2飽和溶液、PbI2懸濁液。

信息提示：Pb2+和Cl－能形成較穩(wěn)定的PbCl42－絡(luò)離子。

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表的空白處：

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)方法	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及原因分析
①磺離子濃度增大對(duì)平衡的影響	取PbI2飽和溶液少量于一支試管中，再滴入幾滴NaI飽和溶液	現(xiàn)象：溶液中c(I－)增大，使Q大于了PbI2的Ksp
②鉛離子濃度減小對(duì)平衡的影響	________	現(xiàn)象：________ 原因：________
③________	在PbI2懸濁液中滴入幾滴FeCl3飽和溶液	現(xiàn)象：黃色渾濁消失 寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式： ________

Answer 1

【答案】增大與酸的接觸面積，加快溶解反應(yīng)速率 80 3 C4H6O3 4×10﹣9 取PbI2懸濁液少量于一支試管中，再加入少量NaCl飽和溶液 黃色渾濁消失 原因是形成PbCl42-，導(dǎo)致溶液中c（Pb2+）減小，使Qc小于了pbI2的Ksp 鉛離子和碘離子濃度都減小對(duì)平衡的影響 PbI2+2Fe3++4Cl-=PbCl42-+2Fe2++I2

【解析】

（1）將鉛塊制成鉛花，是為了增大與酸反應(yīng)的接觸面積，加快溶解反應(yīng)速率；

（2）31.05g鉛的物質(zhì)的量為31.05g÷207g/mol＝0.15mol，根據(jù)反應(yīng)方程式可知消耗的HNO3的物質(zhì)的量為0.15mol×8/3=0.4mol，生成的NO的物質(zhì)的量為0.15mol×2/3=0.1mol，則硝酸溶液的體積為0.4mol÷5.00molL﹣1=0.08L=80.0mL；

（3）①假設(shè)樣品的起始質(zhì)量為100克，根據(jù)固體殘留率的公式可知，75℃時(shí)剩余固體為87.75克，生成的水質(zhì)量為100g﹣87.75g=12.25g，則醋酸鉛與水的物質(zhì)的量之比為=1：3，則n=3；

②鉛的氧化物質(zhì)量為58.84克，醋酸鉛的物質(zhì)的量為=，根據(jù)鉛原子守恒，鉛的氧化物（PbOx）的物質(zhì)的量為，此氧化物的摩爾質(zhì)量為58.84g÷=223g/mol，為PbO，有機(jī)物的質(zhì)量為85.75g﹣58.84g=26.91g，此有機(jī)物分子內(nèi)應(yīng)含有四個(gè)碳原子，物質(zhì)的量為mol，摩爾質(zhì)量為26.91g÷=102，根據(jù)原子守恒可知有機(jī)物的分子式為C4H6O3；

（4）n（H+） = n（NaOH） =" 0.002500" molL﹣1 × 20.00mL × 10﹣3LmL﹣1 =" 5.000" × 10﹣5mol ， n[Pb2+（aq）] =" 1/2" n（H+） =" 2.500" × 10﹣5 mol ， c（Pb2+） ==" 1.000" × 10﹣3 molL﹣1 ，Ksp（PbI2） = c（Pb2+）c2（I﹣） = 4c3（Pb2+） =" 4" × （1.000×10﹣3）3=4.000×10﹣9。

（5）影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素有濃度：增大反應(yīng)物（減小生成物）濃度，向著正向進(jìn)行，增大生成物（減小反應(yīng)物）濃度平衡向左進(jìn)行，根據(jù)碘化鉛的溶解平衡：PbI2（S）Pb2+（aq）+2I-（aq），溶液中c（I-）增大，平衡向左進(jìn)行，Pb2+和Cl-能形成較穩(wěn)定的PbCl42-絡(luò)離子，加入少量NaCl飽和溶液，會(huì)導(dǎo)致溶液中c（Pb2+）減小，平衡向右進(jìn)行，二價(jià)鉛離子和三價(jià)鐵離子可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，加入少量FeCl3飽和溶液，會(huì)消耗碘化鉛，向左移動(dòng)。