Question

Pbl₂是生产新型敏化太阳能电池的敏化剂——甲胺铅碘的原料。合成Pbl₂的实验流程如图

(1)将铅块制成铅花的目的是______________________________。

(2)①制备硝酸铅时，需要加热，但温度不宜过高，原因是______________________________。

②31.05g铅花用4.00 mol·L^－1的硝酸溶解，化学方程式________________________________，至少需消耗4.00 mol·L^－1硝酸__________mL。

(3)取一定质量(CH₃COO)₂Pb·nH₂O样品在N₂气氛中在__________(填仪器名称)中加热，测得样品固体残留率(×100%)随温度的变化如图2所示(已知：样品在75℃时已完全失去结晶水；(CH₃COO)₂Pb式量为325)。(CH₃COO)₂Pb·nH₂O中结晶水数目n＝__________(填数字)。

(4)称取一定质量的PhI₂固体，用蒸馏水配制成室温时的饱和溶液，准确移取25.00mLPbl₂饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH中，发生：2RH(s)＋Pb^2＋(aq)＝R₂Pb(s)＋2H^＋(aq)，用锥形瓶接收流出液，最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性，将洗涤液合并到锥形瓶中。加入2～3滴酚酞溶液，用0.002500 mol·L^－1NaOH溶液滴定，到滴定终点时用去氢氧化钠标准溶液20.00 mL。计算室温时PbI₂的K_sp＝__________。(保留4位有效数字)

Answer

增大与酸的接触面积，加快溶解反应速率 温度过高，硝酸会挥发分解 3Pb+8HNO3(稀)=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O 100.0 坩埚 3 4.000×10-9

【解析】

根据影响反应速率的因素，铅块制成铅花为了增大表面积；硝酸易挥发；铅溶解于稀硝酸的反应方程式为3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O，根据溶解的铅的物质的量可计算消耗的硝酸溶液的体积；固体加热用坩埚；可假设起始固体质量为100g，则加热到75℃时完全失去结晶水的质量就是固体减轻的质量，求算出水的物质的量及醋酸铅的物质的量，根据两者的物质的量之比可确定n值；根据酸碱中和的原理可计算出溶液中的H+的浓度，并结合关系式确定溶液里Pb2+的浓度，再计算Ksp，据此分析。

(1)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，答案为：增大与酸的接触面积，加快溶解反应速率；

(2)①硝酸受热易挥发、易分解，所以制备硝酸铅时，加热温度不宜过高答案为：温度过高，硝酸会挥发分解；

②铅和稀硝酸的反应方程式为：3Pb+8HNO3(稀)=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O；31.05g铅的物质的量为，根据反应方程式可知消耗的HNO3的物质的量为，则硝酸溶液的体积为；答案为： 3Pb+8HNO3(稀)=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O；100.0；

(3)加热固体用坩埚，假设样品的起始质量为100g，根据固体残留率的公式可知，75℃时剩余固体为85.75g，生成的水的质量为100g-85.75g=14.25g，则醋酸铅与水的物质的量之比为：，则n=3；答案为：坩埚；3；

(4)n(H+)=n(NaOH)=cV=0.002500mol∕L×20.00mL×10-3 =5.000×10-5mol；根据方程式2RH(s)＋Pb2＋(aq)＝R2Pb(s)＋2H＋(aq)可得n(Pb2+)=2.500×10-5mol，c(Pb2+)= ；Ksp=c(Pb2+)∙c2 (I-)=4c3(Pb2+)=4×(1.000×10-3)3=4.000×10-9；答案为：4.000×10-9；