Question

铅及并化合物在工业生产中具有非常广泛的用途，根据以下流程回答相关问题。

(1)铅是碳的同族元素，且比碳多4个电子层，则铅位于元素周期表第___周期__族。

(2)反位条件的控制在工业生产中有着极其重要的作用。把铅块制成铅花的目的是_______。途径I中不用14 mol·L^-1的浓硝酸制备硝酸铅的原因是______________________。

⑶写出(CH₃COO)₂Pb溶液[(CH₃COO)₂Pb 为弱电解质]与KI溶液反应的离子方程式：_________。

(4)取75.8 g (CH₃COO)₂Pb • nH₂O样品在N₂气氛中加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图所示(样品在75℃时已完全失去结晶水)。

①(CH₃COO)₂Pb • nH₂O中n=______。

②150～200℃间分解产物为PbO和一种有机物M，M能与水反应生成乙酸，则该温度区间内分解反应的化学方程式为________________________________。

(5)T℃时，取一定量的PbI₂固体，用蒸馏水配制成饱和溶液。准确移取25.00mL PbI₂饱和溶液，分次加入阳离子交换树脂RH(发生反应:2RH+Pb²⁺==R₂Pb+2H⁺)中，用250 mL洁净的锥形瓶接受流出液，用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性。将洗涤液一并盛放到锥形瓶中，加入酚酞，用0.0025 mol·L^-1的NaOH溶液滴定，重复上述操作2次，当达到滴定终点时，平均消耗氢氧化钠溶液20.00 mL。则T℃时PbI₂的K_sp=_______________________。

Answer

六 IVA 增大接触面积，加快反应速率 用14 mol •L-1的浓硝酸反应时，消耗的硝酸量更多且产生的有毒气体更多 (CH3COO)2Pb+2I-==PbI2↓+2CH3COO- 3 (CH3COO)2PbPbO+(CH3CO)2O[或(CH3COO)2PbPbO+C4H6O3] 4×10-9

【解析】(1)碳是第二周期元素ⅣA，铅是碳的同族元素，且比碳多4个电子层，则铅位于元素周期表第六周期元素ⅣA；

(2)接触面积越大，反应速率越快，将铅块制成铅花，是为了增大与酸反应的接触面积，加快溶解反应速率；铅具有还原性，硝酸具有强氧化性，铅和稀硝酸反应生成硝酸铅、一氧化氮和水，化学方程式为：3Pb+8HNO3=3Pb（NO3）2+2NO↑+4H2O，铅与浓硝酸发生氧化还原反应，生成硝酸铅，二氧化氮和水，反应的化学方程式为Pb+4HNO3（浓）=Pb（NO3）2+2NO2↑+2H2O，与稀硝酸相比，含等物质的量HNO3时，浓硝酸溶解的铅较少，且放出的污染气体较多，；

⑶(CH3COO)2Pb溶液能氧化I-生成，且(CH3COO)2Pb为弱电解质不可拆分，此反应的离子方程式为 (CH3COO)2Pb+2I-==PbI2↓+2CH3COO- ；

(4)①75.8 g (CH3COO)2Pb • nH2O样品加热至75℃时剩余固体为65克，样品在75℃时已完全失去结晶水，生成的水质量为75.8g-65g=10.8g，则醋酸铅与水的物质的量之比︰=1:3，则n=3；

②铅的氧化物质量为44.6克，醋酸铅的物质的量为=0.2mol，根据铅原子守恒，铅的氧化物（PbOx）的物质的量为0.2mol，此氧化物的摩尔质量为=223g/mol，为PbO，有机物的质量为65g-44.6g=20.4g，此有机物分子内应含有四个碳原子，物质的量为0.2mol，摩尔质量为20.4g÷0.2mol=102g/mol，根据原子守恒可知有机物的分子式为C4H6O3，结构简式为（CH3CO）2O，则该温度区间内分解反应的化学方程式为(CH3COO)2PbPbO+(CH3CO)2O；

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

点睛：明确实验流程及反应原理是解题关键，用废铅块为原料合成PbI2的流程：为了增大与酸反应的接触面积，加快溶解反应速率，将铅块制成铅花，途径一：3Pb+8HNO3=3Pb（NO3）2+2NO↑+4H2O，Pb（NO3）2+2KI=PbI2↓+2KNO3，途径二：Pb（NO3）2+2CH3COOH+nH2O=（CH3COO）2Pb•nH2O+2HNO3，（CH3COO）2Pb•nH2O+2KI=PbI2↓+2CH3COOK+nH2O。