Question

【題目】利用廢鉛蓄電池的鉛泥(PbO、Pb及PbSO4等)可制備精細(xì)無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品“三鹽”(3PbO·PbSO4·H2O)，主要制備流程如下：

(1)步驟①PbSO4轉(zhuǎn)化為難溶PbCO3的離子方程式為 ____________________________。

(2)濾液1和濾液3經(jīng)脫色、蒸發(fā)、結(jié)晶可得到的副產(chǎn)品為____________(寫(xiě)化學(xué)式)。

(3)步驟③酸溶時(shí)，其中的鉛與硝酸生成Pb(NO3)2及NO的離子方程式為____________________________；濾液2中溶質(zhì)主要成分為________(寫(xiě)化學(xué)式)。

(4)步驟⑥合成三鹽的化學(xué)方程式為 _______________________________________。

(5)步驟⑦洗滌操作時(shí)，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是 ___________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】PbSO4＋CO32－==PbCO3＋SO42－Na2SO4·10H2O(或Na2SO4)3Pb＋8H＋＋2NO3－==3Pb2＋＋2NO↑＋4H2OHNO34PbSO4＋6NaOH==3Na2SO4＋3PbO·PbSO4·H2O＋2H2O取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明沉淀已洗滌干凈。

【解析】

由于PbSO4溶解度較大，又不溶于稀酸，而PbCO3溶解度小，能溶于稀酸，為提高原料的利用率，加入碳酸鈉將硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛，然后用硝酸將PbO、Pb 和PbCO3轉(zhuǎn)化為可溶性鉛鹽，再向其中加入硫酸，使鉛元素轉(zhuǎn)化為PbSO4，所以濾液2中的溶質(zhì)為硝酸，可進(jìn)行循環(huán)使用，節(jié)約原料，降低成本，然后向硫酸鉛中加入氫氧化鈉溶液，在適當(dāng)條件下生成“三鹽”，經(jīng)過(guò)分離處理后得到所要的產(chǎn)品；沉淀是否洗滌干凈，需要根據(jù)化學(xué)反應(yīng)確定其中的可溶性物質(zhì)，再通過(guò)檢驗(yàn)洗滌液中是否含有該可溶性物質(zhì)來(lái)判斷。

(1)步驟①PbSO4轉(zhuǎn)化為難溶PbCO3的離子方程式為PbSO4＋CO32－==PbCO3＋SO42－；

(2)根據(jù)步驟①和⑥發(fā)生的反應(yīng)，可確定濾液1和濾液3中的溶質(zhì)主要成分為Na2SO4，經(jīng)過(guò)處理后得到的副產(chǎn)品為Na2SO4·10H2O(或Na2SO4)；

(3)鉛與硝酸生成Pb(NO3)2及NO的離子方程式為3Pb＋8H＋＋2NO3－==3Pb2＋＋2NO↑＋4H2O；在進(jìn)行步驟④沉鉛時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為Pb(NO3)2+H2SO4==PbSO4↓+2HNO3，所以濾液2中溶質(zhì)為HNO3；

(4)步驟⑥合成三鹽的化學(xué)方程式為4PbSO4＋6NaOH==3Na2SO4＋3PbO·PbSO4·H2O＋2H2O；

(5)步驟⑦洗滌時(shí)，主要是除去可溶性的Na2SO4，可取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明沉淀已洗滌干凈。