Question

【題目】以方潛礦(PbS)為原料制備鉛蓄電池的電極材料的工藝流程如圖所示：

部分化合物的Ksp如下表所示：

物質(zhì)	PbCl2	PbS	PbCrO4
Ksp	1.2×10-5	9.0×10-29	1.8×10-14

請回答下列問題：

(1)“焙燒”生成的氣體可用于工業(yè)制備____________。

(2)寫出“高溫還原”的主要化學(xué)方程式：____________。

(3)“粗鉛”的雜質(zhì)主要有鋅，鐵，銅，銀等，電解精煉時陰極反應(yīng)式為____________。陽極泥的主要成分為____________。

(4)鉛與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生少量氣泡后反應(yīng)終止，原因是____________。寫出制備PbO2的離子方程式：____________。

(5)Pb(NO3)2是強酸弱堿鹽，氫硫酸(H2S)是弱酸，向Pb(NO3)2溶液中通入H2S氣體是否能產(chǎn)生黑色PbS沉淀____________？(列式計算說明，Ka1(H2S)=1.3×10-7，Ka2(H2S)=7.1×10-15)。

(6)將PbCrO4加入足量硝酸中，部分振蕩，觀察到主要現(xiàn)象是____________，反應(yīng)的離子方程式為____________。

Answer 1

【答案】硫酸 PbO+CPb+CO↑ Pb2++2e-===Pb Cu、Ag PbCl2難溶，覆蓋在鉛表面，阻止反應(yīng)進(jìn)行 ClO-+PbO===PbO2+Cl- 假設(shè)能發(fā)生如下反應(yīng)：Pb2++H2S===PbS↓+2H+，該反應(yīng)的平衡常數(shù)，反應(yīng)進(jìn)行完全，故有黑色沉淀 沉淀溶解，得橙色溶液 2PbCrO4+2H+===2Pb2++Cr2O72-+H2O

【解析】

（1）PbS在焙燒過程中生成PbO和SO2等，SO2用于工業(yè)上制備硫酸的原料；

（2）根據(jù)步驟，高溫還原步驟中加入焦炭，將PbO還原成Pb，發(fā)生的主要方程式為PbO＋CPb＋CO↑；

（3）精煉時，粗鉛作陽極，純鉛作陰極，含有Pb2＋溶液為電解質(zhì)溶液，因此陰極反應(yīng)式為Pb2＋＋2e－=Pb；陽極泥的主要成分是Cu和Ag；

（4）根據(jù)Ksp得出PbCl2為難溶水的物質(zhì)，當(dāng)Pb與HCl反應(yīng)時生成難溶于水的PbCl2，PbCl2附著在Pb的表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)行；PbO中Pb的化合價由＋2價→＋4價，化合價升高，即NaClO作氧化劑，ClO－被還原成Cl－，制備PbO2的離子方程式為PbO＋ClO－=PbO2＋Cl－；

（5）向Pb(NO3)2溶液中通入H2S氣體生成PbS沉淀，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Pb2＋＋H2S=PbS＋2H＋，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==1.0×107>105，反應(yīng)進(jìn)行完全，因此有黑色沉淀；

（6）CrO42－溶液存在：2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O，加入硝酸，增加c(H＋)，平衡向正反應(yīng)方向移動，PbCrO4加入足量的硝酸中發(fā)生離子反應(yīng)2PbCrO4＋2H＋=2Pb2＋＋Cr2O72－＋H2O，沉淀溶解，溶液的顏色變?yōu)槌壬��?/span>