Question

飞机、汽车、拖拉机、坦克，都是用蓄电池作为照明光源是典型的可充型电池，总反应式为：
Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-2PbSO₄+2H₂O
（1）当K闭合时，a电极的电极反应式是______；放电过程中SO₄^2-向______极迁移．当K闭合一段时间后，再打开K，Ⅱ可单独作为原电池使用，此时c电极的电极反应式为______．
（2）铅的许多化合物，色彩缤纷，常用作颜料，如铬酸铅是黄色颜料，碘化铅是金色颜料（与硫化锡齐名），室温下碘化铅在水中存在如下平衡：PbI₂（S）⇌Pb²⁺（aq）+2I^-（aq）．
①该反应的溶度积常数表达式为Ksp=______．
②已知在室温时，PbI₂的溶度积Ksp=8.0×10^-9，则100mL 2×10^-3mol/L的碘化钠溶液中，加入100mL2×10^-2mol/L的硝酸铅溶液，通过计算说明是否能产生PbI₂沉淀______．
③探究浓度对碘化铅沉淀溶解平衡的影响
该化学小组根据所提供试剂设计两个实验，来说明浓度对沉淀溶解平衡的影响．
提供试剂：NaI饱和溶液、NaCl饱和溶液、FeCl₃饱和溶液、PbI₂饱和溶液、PbI₂悬浊液；
信息提示：Pb²⁺和Cl^-能形成较稳定的PbCl₄^2-络离子．
请填写下表的空白处：

实验内容	实验方法	实验现象及原因分析
①碘离子浓度增大对平衡的影响	______	______
②铅离子浓度减小对平衡的影响	______	______
③______	在PbI2悬浊液中加入少量FeCl3饱和溶液	______

④已知室温下PbI₂的K_sp=8.0×10^-9，将适量PbI₂固体溶于 100mL水中至刚好饱和，该过程中Pb²⁺和I^-浓度随时间变化关系如图（饱和PbI₂溶液中c（I^-）=0.0025mol•L^-1）．若t₁时刻在上述体系中加入100mL．、0.020mol•L^-1 NaI 溶液，画出t₁时刻后Pb²⁺和I^-浓度随时间变化关系图．
⑤至于碳酸铅，早在古代就被用作白色颜料．考古工作者发掘到的古代壁画或泥俑，其中人脸常是黑色的．经过化学分析和考证，证明这黑色的颜料是铅的化合物--硫化铅（已知PbCO₃的
Ksp=1.46×10^-13，PbS的Ksp=9.04×10^-29）试分析其中奥妙______．

Answer

（1）在铅蓄电池中，正极是氧化铅发生得电子得还原反应；原电池中的阴离子移向负极，铅和二氧化铅组成的原电池中，负极是铅发生失电子的氧化反应；
（2）①根据溶度积常数的表达式的书写来回答；
②根据Qc和Ksp之间的关系来判断有无沉淀生成；
③影响化学平衡移动的因素-浓度：增大反应物（减小生成物）浓度，向着正向进行，增大生成物（减小反应物）浓度平衡向左进行来判断；
④根据影响化学平衡移动的因素（浓度）来回答；
⑤Ksp越大，则沉淀的溶解能力越大，沉淀向着更难溶的方向转化来分析．
【解析】
（1）当K闭合时，Ⅰ是原电池，Ⅱ是电解池，在原电池中，Pb是负极，PbO2是正极，正极是氧化铅发生得电子得还原反应，即PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，放电过程中SO42-向负极b即移动，当K闭合一段时间后，再打开K，Ⅱ可单独作为原电池使用，在c极上少量的Pb做负极，发生失电子的氧化反应，Pb-2e-+SO42-=PbSO4，故答案为：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；b；Pb-2e-+SO42-=PbSO4；
（2）①平衡常数的表达式Ksp=．
，故答案为：；
②100mL 2×10-3mol/L的碘化钠溶液中，加入100mL2×10-2mol/L的硝酸铅溶液，Qc=．
=10-8＞Ksp，能产生PbI2沉淀，故答案为：Qc=10-2•（10-3）2=10-8＞Ksp，能产生PbI2沉淀；
③影响化学平衡移动的因素-浓度：增大反应物（减小生成物）浓度，向着正向进行，增大生成物（减小反应物）浓度平衡向左进行，根据碘化铅的溶解平衡：PbI2（S）⇌Pb2+（aq）+2I-（aq），溶液中c（I-）增大，平衡向左进行，Pb2+和Cl-能形成较稳定的PbCl42-络离子，加入少量NaCl饱和溶液，会导致溶液中c（Pb2+）减小，平衡向右进行，二价铅离子和三价铁离子可以发生氧化还原反应，加入少量FeCl3饱和溶液，会消耗碘化铅，向左移动，故答案为：
实验内容 实验方法 实验现象及原因分析
①碘离子浓度增大对平衡的影响 取PbI2饱和溶液少量于一支试管中，再加入少量NaI饱和溶液（2分） 溶液中出现黄色浑浊．
原因是使Qc大于了pbI2的Ksp（2分）
②铅离子浓度减小对平衡的影响
  取PbI2悬浊液少量于一支试管中，再加入少量NaCl饱和溶液（2分） 黄色浑浊消失   原因是形成PbCl42-，导致溶液中c（Pb2+）减小，使Qc小于了pbI2的Ksp（2分）
③铅离子和碘离子浓度都减小对平衡的影响（2分） 在PbI2悬浊液中加入少量FeCl3饱和溶液 PbI2 +2Fe3++4Cl-=PbCl42-+2Fe2++I2（2分）

④t1时刻在上述体系中加入100mL．、0.020mol•L-1 NaI 溶液，则平衡逆向进行，碘离子浓度增大，但是铅离子浓度减小，即，故答案为：；
⑤根据Ksp的含义，Ksp越大，则沉淀的溶解能力越大，沉淀向着更难溶的方向转化，
故答案为：PbCO3的Ksp=1.46×10-13 ＞PbS的Ksp=9.04×10-29 故PbCO3与S2-接触时，转化为更难溶的黑色的PbS了．