Question

【題目】PbI2（亮黃色粉末）是生產(chǎn)新型敏化太陽能電池的敏化劑——甲胺鉛碘的原料。合成PbI2的實驗流程如圖1：

（1）將鉛塊制成鉛花的目的是_____________。

（2）31.05g鉛花用5.00mol·L－1的硝酸溶解，至少需消耗5.00 mol·L－1硝酸_______mL。

（3）取一定質(zhì)量(CH3COO)2Pb·nH2O樣品在N2氣氛中加熱，測得樣品固體殘留率）（）隨溫度的變化如圖2所示（已知：樣品在75℃時已完全失去結晶水）。

①(CH3COO)2Pb·nH2O中結晶水數(shù)目n=__________（填整數(shù)）。

②100～200℃間分解產(chǎn)物為鉛的氧化物和一種有機物，則該有機物為___________（寫分子式）。

（4）稱取一定質(zhì)量的PbI2固體，用蒸餾水配制成室溫時的飽和溶液，準確移取25.00mL PbI2飽和溶液分次加入陽離子交換樹脂RH中，發(fā)生：2RH(s) + Pb2+(aq) = R2Pb(s) +2H+(aq)，用錐形瓶接收流出液，最后用蒸餾水淋洗樹脂至流出液呈中性，將洗滌液合并到錐形瓶中。加入2～3滴酚酞溶液，用0.002500mol·L－1NaOH溶液滴定，到滴定終點時用去氫氧化鈉標準溶液20.00mL。則室溫時PbI2的Ksp為___________。

（5）探究濃度對磺化鉛沉淀溶解平衡的影響。

該化學小組根據(jù)所提供試劑設計兩個實驗，來說明濃度對沉淀溶解平衡的影響。

提供試劑：NaI飽和溶液、NaCl飽和溶液、FeCl3飽和溶液、PbI2飽和溶液、PbI2懸濁液。

信息提示：Pb2+和Cl－能形成較穩(wěn)定的PbCl42－絡離子。

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實驗內(nèi)容	實驗方法	實驗現(xiàn)象及原因分析
①磺離子濃度增大對平衡的影響	取PbI2飽和溶液少量于一支試管中，再滴入幾滴NaI飽和溶液	現(xiàn)象：溶液中c(I－)增大，使Q大于了PbI2的Ksp
②鉛離子濃度減小對平衡的影響	________	現(xiàn)象：________ 原因：________
③________	在PbI2懸濁液中滴入幾滴FeCl3飽和溶液	現(xiàn)象：黃色渾濁消失 寫出反應的離子方程式： ________

Answer 1

【答案】增大與酸的接觸面積，加快溶解反應速率 80 3 C4H6O3 4×10﹣9 取PbI2懸濁液少量于一支試管中，再加入少量NaCl飽和溶液 黃色渾濁消失 原因是形成PbCl42-，導致溶液中c（Pb2+）減小，使Qc小于了pbI2的Ksp 鉛離子和碘離子濃度都減小對平衡的影響 PbI2+2Fe3++4Cl-=PbCl42-+2Fe2++I2

【解析】

（1）將鉛塊制成鉛花，是為了增大與酸反應的接觸面積，加快溶解反應速率；

（2）31.05g鉛的物質(zhì)的量為31.05g÷207g/mol＝0.15mol，根據(jù)反應方程式可知消耗的HNO3的物質(zhì)的量為0.15mol×8/3=0.4mol，生成的NO的物質(zhì)的量為0.15mol×2/3=0.1mol，則硝酸溶液的體積為0.4mol÷5.00molL﹣1=0.08L=80.0mL；

（3）①假設樣品的起始質(zhì)量為100克，根據(jù)固體殘留率的公式可知，75℃時剩余固體為87.75克，生成的水質(zhì)量為100g﹣87.75g=12.25g，則醋酸鉛與水的物質(zhì)的量之比為=1：3，則n=3；

②鉛的氧化物質(zhì)量為58.84克，醋酸鉛的物質(zhì)的量為=，根據(jù)鉛原子守恒，鉛的氧化物（PbOx）的物質(zhì)的量為，此氧化物的摩爾質(zhì)量為58.84g÷=223g/mol，為PbO，有機物的質(zhì)量為85.75g﹣58.84g=26.91g，此有機物分子內(nèi)應含有四個碳原子，物質(zhì)的量為mol，摩爾質(zhì)量為26.91g÷=102，根據(jù)原子守恒可知有機物的分子式為C4H6O3；

（4）n（H+） = n（NaOH） =" 0.002500" molL﹣1 × 20.00mL × 10﹣3LmL﹣1 =" 5.000" × 10﹣5mol ， n[Pb2+（aq）] =" 1/2" n（H+） =" 2.500" × 10﹣5 mol ， c（Pb2+） ==" 1.000" × 10﹣3 molL﹣1 ，Ksp（PbI2） = c（Pb2+）c2（I﹣） = 4c3（Pb2+） =" 4" × （1.000×10﹣3）3=4.000×10﹣9。

（5）影響化學平衡移動的因素有濃度：增大反應物（減小生成物）濃度，向著正向進行，增大生成物（減小反應物）濃度平衡向左進行，根據(jù)碘化鉛的溶解平衡：PbI2（S）Pb2+（aq）+2I-（aq），溶液中c（I-）增大，平衡向左進行，Pb2+和Cl-能形成較穩(wěn)定的PbCl42-絡離子，加入少量NaCl飽和溶液，會導致溶液中c（Pb2+）減小，平衡向右進行，二價鉛離子和三價鐵離子可以發(fā)生氧化還原反應，加入少量FeCl3飽和溶液，會消耗碘化鉛，向左移動。