2023届高三化学二轮复习 ：化学沉淀法处理含铅废水——沉淀溶解平衡复习课件

这是一份2023届高三化学二轮复习 ：化学沉淀法处理含铅废水——沉淀溶解平衡复习课件，共21页。PPT课件主要包含了含铅废水的产生，含铅废水的影响，含铅废水处理，含铅废水处理方法，图像分析，碳酸盐沉淀法，知识应用，硫化物沉淀法，氢氧化物沉淀法，磷酸盐沉淀法等内容，欢迎下载使用。
数据显示，2018年以来，我国精炼铅产量正在逐年上升，废铅的回收产量也逐年增多，但废铅回收率不太理想，不足50%。而半数以上的废铅则会进入水体、大气、土壤环境中，主要进入水环境，形成含铅废水。
如何有效解决含铅废水是我国当前面临的重要任务
主要是向水中投加沉淀剂， 直接与Pb2+发生化学反应形成不溶性沉淀
投加吸附剂， 利用分子间作用力或化学键达到去除废水中 Pb2+的目的
主要通过浓度差或压力差来实现离子的选择性透过。
离子交换剂中的可交换基团与溶液中的 Pb2+进行交换，达到去除 Pb2+
利用生物新陈代谢或生物体的特殊结构对金属离子进行吸附、吸收或转化
Pb2+在阴极表面得到电子被还原为金属铅的过程。
某研究小组在走访调查中，收集了某铅酸蓄电池处理厂排出的废液，经检验，废液中含有PbSO4以及少量的Pb2+和SO42-。
该废水体系存在PbSO4的沉淀溶解平衡
PbSO4在水分子作用下，少量Pb2+和SO42-脱离固体表面进入水中；同时，水中的Pb2+和SO42-又受正负离子的吸引，回到固体表面析出。当沉淀溶解速率和生成速率相等，则建立沉淀溶解平衡。
/10-4ml·L-1
25℃时，Ksp(PbSO4)？
Ksp=c(pb2+)c(SO42-)=4×10-8
c点有无沉淀？若无，则如何改变条件使之析出？
同离子效应，Q>Ksp，可生成沉淀
在d点加入硝酸铅，溶液能否变为b点？为什么？
温度不变，物质的溶度积常数不变，点在线上滑，而不会滑到线外
若已知PbSO4的溶解吸热，则在d点升高温度一定可以达到b点么？
不一定，若d点刚好为饱和溶液，则升高温度，溶液中离子浓度不变。
Ksp=c(pb2+)c(SO42-)
-lgKsp=-lg[c(pb2+)c(SO42-)]
-lgKsp=[-lgc(pb2+)]+[-lgc(SO42-)]
-lgc(SO42-)=-[-lg(c(pb2+)]+[-lgKsp]
问：Y点对应的是硫酸铅的什么溶液？
请用相关数据进行计算，解释研究小组在废液中选择碳酸盐沉淀Pb2+的原因。
请用离子方程式写出在该“废液”中加碳酸钠后所发生的反应。
PbSO4(s)+CO32-(aq) PbCO3(s)+SO42- (aq)
已知 Ksp(PbSO4)=4×10-8 Ksp(PbCO3)=7.4×10-14
用已知平衡常数计算陌生反应平衡常数1.写出反应离子方程式2.列出平衡常数表达式，通过分子分母同乘某离子浓度的方法凑出已知的平衡常数
请运用所学的沉淀溶解平衡相关知识及方法判断：Pb2+形成哪种沉淀时去除效果最好？
PbSO4 4×10-8 PbCO3 7.4×10-14PbF2 3.3×10-8 PbCl2 1.7×10-5PbI2 9.8×10-3 PbS 8×10-28Pb(IO3)2 3.69×10-13 PbCrO4 2.8×10-13PbC2O4 4.8×10-10 Pb(OH)2 1.43×10-15Pb3(PO4)2 8×10-43
对于相同类型的物质（难溶电解质的组成中阴阳离子个数比相同），Ksp越小，难溶电解质在水中的溶解能力越弱，饱和溶液中离子浓度越小
常见含硫离子的沉淀剂有Na2S、H2S、FeS、MnS等。请问，它们都能使Pb2+沉淀吗？
已知： 25 ℃，H2S的电离常数Ka1=1.3 ×10-7，Ka2=7.1 × 10-15 Ksp(PbS)=8×10-28 Ksp(FeS)=1.59×10-19 Ksp(MnS)= 4.65×10-14
你认为以上试剂中，选择哪种沉淀剂更合适？你选择的依据是什么？（请从化学反应原理角度进行分析）
现研究小组向酸性含铅废水中加Na2S可将Pb2+转化为PbS除去
使用该方法通常先将溶液pH调至6左右，若溶液pH过低会导致___________。
国家规定的废水排放标准中铅含量不高于0.50mg/L，若某工厂处理过的废水中S2-浓度为1.0×10-21ml/L，该废水中铅含量为___________mg/L。(保留两位小数)此时是否符合废水排放标准?[已知:Ksp(PbS)=8×10-28 ,Mr(Pb)= 207 g/ml]
会产生H2S气体污染空气
理论上硫化剂沉淀彻底且硫离子浓度大，速率快。但在工业上我们还需要考虑什么方面的因素呢？
硫化剂价格昂贵，处理含铅废水时成本增加，同时 PbS 具有一定毒性，在处理过程中需特别注意操作的安全性
研究小组向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH，发现溶液变浑浊；继续滴加NaOH，溶液又变澄清。则得出了水样中各形态铅的百分含量x与溶液pH的关系（下图）
根据图示，若用氢氧化物沉淀法去除溶液中的Pb2+，应将溶液的pH调至约为_____？
若含Pb2+的废水，经处理后c(Pb2+)=2×l0-6 ml·L-1，则达到排放标准，请计算，此溶液的pH不低于_______。(已知室温下：Ksp[Pb(OH)2]=2×10-15)
根据图示，当 时，溶液中发生的主要离子方程式为___________。
科学家发现一种新型脱铅剂DH，能有效除去水中的痕量铅。已知DH脱铅过程中主要发生反应为：2DH(s)+Pb2+(aq)
D2Pb(s)+2H+(aq)。
则脱铅时最合适的pH约为_______(选填编号)。
a．4～5 b．6～7 c．8～10 d．12～14
经检测，利用氢氧化物除铅去除率也较高，但在实施过程中要注意什么问题呢？
铅的氢氧化物具有两性，碱性过强，沉淀溶解，而且该方法除铅的最佳pH较高且范围较窄，则对工艺pH的控制要求高。同时后续的沉淀物需妥善处理，否则会产生二次污染。
研究小组实验测试上述沉淀剂，试验结果如下表
根据以上测试结果，你认为最好的沉淀剂是序号？原因是？