淺析鉛及其化合物在考查中的應用

錢琴紅

鉛元素位于第六周期、第ⅣA族，與碳元素處于同一主族，在初中化學教材中金屬活動順序表中涉及，在高中化學教材中以鉛蓄電池介紹相關知識，近幾年鉛元素及其化合物的考查大多以新元素及其化合物相關知識為載體進行考查元素及其化合物相關知識、化學反應原理、化學實驗等，考查學生知識遷移能力、分析問題和解決問題能力等學科素養(yǎng)，鉛及其化合物在各種考查中多有涉及，今后在各地高考中有可能涉及，故在高考復習備考應加以關注，下面舉例說明。

例1 （2016年湖南四模）硫酸鉛可用于鉛蓄電池、纖維增重劑、涂料分析試劑.工業(yè)上通常用自然界分布最廣的方鉛礦（主要成分為PbS）生產(chǎn)硫酸鉛.工藝流程如圖1所示：

圖1

已知：①Ksp（PbSO4）=1.08×10﹣8，

Ksp（PbCl2）=1.6×l0﹣5。

②PbCl2（s）+2Cl-（aq）PbCl2-4（aq），ΔH>0

③Fe3+、Pb2+以氫氧化物形式開始沉淀時的pH分別為1.9和7。

（1）流程中加入鹽酸可以控制溶液的pH<1.9，主要目的是。反應過程中可觀察到淡黃色沉淀，則步驟（1）對應的主要反應的離子方程式為。

（Ⅱ） 步驟（2）所得的濾液A蒸發(fā)濃縮后再用冰水浴的目的是（請用平衡移動原理解釋）。

（Ⅲ）煉鉛和用鉛都會使水體因重金屬鉛的含量增大而造成嚴重污染.水溶液中鉛的存在形態(tài)主要有Pb2+、Pb（OH）+、Pb（OH）2、Pb（OH）-3、Pb（OH）2-4。各形態(tài)的鉛濃度分數(shù)α與溶液pH變化的關系如圖2所示：

①探究Pb2+的性質(zhì)：向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH，溶液變渾濁，繼續(xù)滴加NaOH溶液又變澄清；pH≥13時，溶液中發(fā)生的主要反應的離子方程式為。

②除去溶液中的Pb2+：科研小組用一種新型試劑可去除水中的痕量鉛和其他雜質(zhì)離子，實驗結(jié)果記錄見表1：

離子Pb2+Ca2+Fe3+Mn2+

處理前濃度/mg·L﹣10.10029.80.120.087

處理后濃度/mg·L﹣10.004

22.60.040.053

Ⅰ.由表1可知該試劑去除Pb2+的效果最好，請結(jié)合表中有關數(shù)據(jù)說明去除Pb2+比Fe3+效果好的理由是。

Ⅱ.若新型試劑（DH）在脫鉛過程中主要發(fā)生的反應為：

2DH（s）+Pb2+D2Pb（s）+2H+

則脫鉛時最合適的pH約為。

A.4 B.6 C. 10 D. 12.

例題分析 本題以鉛及其化合物知識為載體，是制備型一道化工流程題，考查了化學實驗及化工生產(chǎn)設計、離子反應原理及離子方程式的書寫、溶液中微粒的判斷、化學平衡原理等，考查了學生分析能力、獲取信息素養(yǎng)能力、知識靈活應用遷移能力，綜合性強，有較好的區(qū)分度。解法略。

例2 （2017屆鹽城市高三期中試題）PbO2及2PbCO3·Pb（OH）2（堿式碳酸鉛）均是生產(chǎn)鉛酸蓄電池正極的原料。

（1）PbO2可由NaClO氧化Pb（NO3）2溶液得到。

①Pb（NO3）2被氧化為PbO2的離子方程式為。

②Pb（NO3）2溶液中通入H2S發(fā)生

Pb2+（aq）+H2S（aq）PbS（s） + 2H+（aq）

直至平衡，該反應的平衡常數(shù)為K=。

（已知：Ksp（PbS）= 3.55×10-28；H2S電離常數(shù)Ka1=1.3×10-7，Ka2=7.1×10-15 ）。

（2）制備堿式碳酸鉛的實驗步驟如下：

①“碳化”時，發(fā)生反應的化學方程式為。

②“洗滌”時，經(jīng)水洗滌后再用酒精洗滌的目的是。

（3）為確定2PbCO3·Pb（OH）2（相對式量：775）的熱分解過程，進行如下實驗：稱取一定量（2）實驗制得的樣品放在熱重分析儀中，在氬氣流中熱分解，測得樣品的固體殘留率（固體樣品的剩余質(zhì)量/固體樣品的起始質(zhì)量×100%）隨溫度的變化如圖3所示：圖3

①A→B過程中，從體系中逸出的分解產(chǎn)物（化合物）為（填化學式）；C→D過程中，從體系中逸出的分解產(chǎn)物（化合物）為（填化學式）。

②根據(jù)圖中實驗數(shù)據(jù)，計算并確定E點殘留固體的化學式（寫出計算過程）。

例題分析 本題以鉛及其化合物知識為載體考查元素及其化合物知識、氧化還原反應原理、離子方程式的書寫、平衡常數(shù)簡單計算、實驗基本知識和熱重分析計算等。解法略。