Question

水體中重金屬鉛的污染問題備受關注．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)的濃度分數α隨溶液pH變化的關系如圖所示：1表示PB²⁺，2表示PB（OH）⁺，3表示PB（OH）₂，4表示Pb（OH）

- 3

，5表示Pb（OH）

2- 4

．

（1）Pb（NO₃）₂溶液中，

c(N O - 3 )

c(Pb2+)

 

2（填“＞”“=”或“＜”）；往該溶液中滴入氯化銨溶液后，

c(N O - 3 )

c(Pb2+)

增加，可能的原因是

 

．
（2）往Pb（NO₃）₂溶液中滴入稀NaOH溶液，pH=8時溶液中存在的陽離子（Na⁺除外）有

 

，pH=9時主要反應的離子方程式為

 

．
（3）某課題組制備了一種新型脫鉛劑，能有效去除水中的痕量鉛，實驗結果如表：

離　子	Pb2+	Ca2+	Fe3+	Mn2+	Cl-
處理前濃度/（mg?L-1）	0.100	29.8	0.120	0.087	51.9
處理后濃度/（mg?L-1）	0.004	22.6	0.040	0.053	49.8

上表中除Pb²⁺外，該脫鉛劑對其他離子的去除效果最好的是

 

．
（4）如果該脫鉛劑（用EH表示）脫鉛過要發(fā)生的反應程中主為：2EH（s）+Pb²⁺?E₂Pb（s）+2H⁺則脫鉛的最合適pH范圍為

 

A．4～5     B．6～7     C．9～10     D．11～12．

Answer 1

考點：難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質,物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）因為Pb（NO₃）₂是一種強酸弱堿鹽，Pb²⁺發(fā)生水解，使c（Pb²⁺）減小；滴入硫酸銨溶液生成PbSO₄沉淀，使Pb²⁺濃度降低；
（2）pH=9時，曲線2、3表示的物質共存，由圖可知Pb（OH）₂的濃度分數比Pb（OH）⁺的大，所以主要反應是生成Pb（OH）₂，pH=12時，Pb（OH）₃^-、Pb（OH）₄^2-共存；
（3）根據濃度變化判斷處理效果；
（4）根據反應判斷，參加反應的是Pb²⁺，由圖象可知，選擇PH要使鉛全部以Pb²⁺形式存在．

解答： 解：（1）因為Pb（NO₃）₂是一種強酸弱堿鹽，在水溶液中存在如下水解平衡：2H₂O+Pb²⁺?Pb（OH）₂+2H⁺，使c（Pb²⁺）減小，所以

c(NO3-)

c(Pb2+)

＞2，往該溶液中滴入硫酸銨溶液后，發(fā)生Pb²⁺+SO₄^2-═PbSO₄↓，使Pb²⁺濃度降低，則

c(NO3-)

c(Pb2+)

增加；
故答案為：＞；Pb²⁺與Cl^-反應，Pb²⁺濃度減少；
（2）由圖象可知pH=8時，Pb²⁺，Pb（OH）⁺和Pb（OH）₂共存，另外溶液中還有H⁺，所以中存在的陽離子（Na⁺除外）有Pb²⁺、Pb（OH）⁺、H⁺；pH=9時，曲線2、3表示的物質共存，由圖可知Pb（OH）₂的濃度分數比Pb（OH）⁺的大，所以主要反應是生成Pb（OH）₂，反應的方程式為Pb²⁺+2OH^-═Pb（OH）₂↓；
故答案為：Pb²⁺、Pb（OH）⁺、H⁺；Pb²⁺+2OH^-═Pb（OH）₂↓；
（3）加入脫鉛劑，Pb²⁺濃度轉化率為

0.1-0.004

0.1

=96%，Fe³⁺濃度轉化率為

0.12-0.04

0.12

=67%，而其它兩種離子轉化率較小，則除Pb²⁺外，該脫鉛劑對其它離子的去除效果最好的是Fe³⁺，
故答案為：Fe³⁺；
（4）反應為2EH（s）+Pb²⁺?E₂Pb（s）+2H⁺，參加反應的是Pb²⁺，由圖象可知，選擇PH要使鉛全部以Pb²⁺形式存在，應為6～7之間，
故答案為：B．

點評：本題以Pb²⁺在水溶液中的各種形態(tài)與溶液中pH變化關系圖，考查了學生在對多重平衡的函數曲線理解，是一個典型的利用多元信息，綜合性考查學生知識與能力的創(chuàng)新型題目，題目難度中等．