浅析铅及其化合物在考查中的应用

钱琴红

铅元素位于第六周期、第ⅣA族，与碳元素处于同一主族，在初中化学教材中金属活动顺序表中涉及，在高中化学教材中以铅蓄电池介绍相关知识，近几年铅元素及其化合物的考查大多以新元素及其化合物相关知识为载体进行考查元素及其化合物相关知识、化学反应原理、化学实验等，考查学生知识迁移能力、分析问题和解决问题能力等学科素养，铅及其化合物在各种考查中多有涉及，今后在各地高考中有可能涉及，故在高考复习备考应加以关注，下面举例说明。

例1 （2016年湖南四模）硫酸铅可用于铅蓄电池、纤维增重剂、涂料分析试剂.工业上通常用自然界分布最广的方铅矿（主要成分为PbS）生产硫酸铅.工艺流程如图1所示：

图1

已知：①Ksp（PbSO4）=1.08×10﹣8，

Ksp（PbCl2）=1.6×l0﹣5。

②PbCl2（s）+2Cl-（aq）PbCl2-4（aq），ΔH>0

③Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式开始沉淀时的pH分别为1.9和7。

（1）流程中加入盐酸可以控制溶液的pH<1.9，主要目的是。反应过程中可观察到淡黄色沉淀，则步骤（1）对应的主要反应的离子方程式为。

（Ⅱ） 步骤（2）所得的滤液A蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是（请用平衡移动原理解释）。

（Ⅲ）炼铅和用铅都会使水体因重金属铅的含量增大而造成严重污染.水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb（OH）+、Pb（OH）2、Pb（OH）-3、Pb（OH）2-4。各形态的铅浓度分数α与溶液pH变化的关系如图2所示：

①探究Pb2+的性质：向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH，溶液变浑浊，继续滴加NaOH溶液又变澄清；pH≥13时，溶液中发生的主要反应的离子方程式为。

②除去溶液中的Pb2+：科研小组用一种新型试剂可去除水中的痕量铅和其他杂质离子，实验结果记录见表1：

离子Pb2+Ca2+Fe3+Mn2+

处理前浓度/mg·L﹣10.10029.80.120.087

处理后浓度/mg·L﹣10.004

22.60.040.053

Ⅰ.由表1可知该试剂去除Pb2+的效果最好，请结合表中有关数据说明去除Pb2+比Fe3+效果好的理由是。

Ⅱ.若新型试剂（DH）在脱铅过程中主要发生的反应为：

2DH（s）+Pb2+D2Pb（s）+2H+

则脱铅时最合适的pH约为。

A.4 B.6 C. 10 D. 12.

例题分析 本题以铅及其化合物知识为载体，是制备型一道化工流程题，考查了化学实验及化工生产设计、离子反应原理及离子方程式的书写、溶液中微粒的判断、化学平衡原理等，考查了学生分析能力、获取信息素养能力、知识灵活应用迁移能力，综合性强，有较好的区分度。解法略。

例2 （2017届盐城市高三期中试题）PbO2及2PbCO3·Pb（OH）2（碱式碳酸铅）均是生产铅酸蓄电池正极的原料。

（1）PbO2可由NaClO氧化Pb（NO3）2溶液得到。

①Pb（NO3）2被氧化为PbO2的离子方程式为。

②Pb（NO3）2溶液中通入H2S发生

Pb2+（aq）+H2S（aq）PbS（s） + 2H+（aq）

直至平衡，该反应的平衡常数为K=。

（已知：Ksp（PbS）= 3.55×10-28；H2S电离常数Ka1=1.3×10-7，Ka2=7.1×10-15 ）。

（2）制备碱式碳酸铅的实验步骤如下：

①“碳化”时，发生反应的化学方程式为。

②“洗涤”时，经水洗涤后再用酒精洗涤的目的是。

（3）为确定2PbCO3·Pb（OH）2（相对式量：775）的热分解过程，进行如下实验：称取一定量（2）实验制得的样品放在热重分析仪中，在氩气流中热分解，测得样品的固体残留率（固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%）随温度的变化如图3所示：图3

①A→B過程中，从体系中逸出的分解产物（化合物）为（填化学式）；C→D过程中，从体系中逸出的分解产物（化合物）为（填化学式）。

②根据图中实验数据，计算并确定E点残留固体的化学式（写出计算过程）。

例题分析 本题以铅及其化合物知识为载体考查元素及其化合物知识、氧化还原反应原理、离子方程式的书写、平衡常数简单计算、实验基本知识和热重分析计算等。解法略。