Question

廢舊鉛蓄電池的回收利用是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的必經(jīng)之路。其陰、陽極填充物(鉛膏，主要含PbO、PbO2、PbSO4)是廢舊鉛蓄電池的主要部分，回收時所得黃丹(PbO)、碳酸鉛可用于合成三鹽基硫酸鉛(組成可表示為3PbO·PbSO4·H2O)，其工藝流程如下：

（1）用碳酸鹽作轉(zhuǎn)化劑，將鉛膏中的硫酸鉛轉(zhuǎn)化為碳酸鉛，轉(zhuǎn)化反應(yīng)式如下：

PbSO4(s)＋CO (aq)PbCO3(s)＋SO42-(aq)

①下列說法錯誤的是：___________________。

A．PbSO4的Ksp比PbCO3的Ksp大

B．該反應(yīng)平衡時，c(CO)＝c(SO42-)

C．該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝

②室溫時，向兩份相同的PbSO4樣品中分別加入同體積、同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化，在_________溶液中PbSO4轉(zhuǎn)化率較大，理由是_________。

（2）濾液A能用來回收Na2SO4·10H2O，提取該晶體的主要步驟有____________、___________、過濾、洗滌、干燥；檢驗該晶體中陰離子的實驗方法是______________。

（3）物質(zhì)X是一種可循環(huán)使用的物質(zhì)，其溶質(zhì)主要是______________(填化學式)，若X中殘留的SO過，循環(huán)利用時可能出現(xiàn)的問題是__________________。

（4）生成三鹽基硫酸鉛的離子方程式為____________________。

（5）向鉛膏漿液中加入Na2SO3溶液的目的是將其中的PbO2還原為PbO。若實驗中所取鉛膏的質(zhì)量為47.8g，其中PbO2的質(zhì)量分數(shù)為15％，則要將PbO2全部還原，至少需要加入__________mL的0.5 mol·L-1 Na2SO3溶液。

 

Answer 1

（1） ①B(2分) ②Na2CO3(1分)；相同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，前者c(CO32－)較大 (1分)

（2）蒸發(fā)濃縮 (1分)、冷卻結(jié)晶 (1分) 取少量晶體溶于蒸餾水，然后用鹽酸酸化，再滴BaCl2溶液,若出現(xiàn)白色沉淀，即證明該晶體中含有SO42- (2分)

（3）HNO3(1分) 浸出時部分鉛離子生成PbSO4隨浸出渣排出，降低PbSO4的產(chǎn)率(2分)

（4）4 PbSO4 + 6OH- =3 PbO·PbSO4·H2O + 3 SO42- + 2 H2O (2分)

（5） 60(2分)

【解析】

試題分析：（1） ①對于PbSO4(s)＋CO(aq)PbCO3(s)＋SO42-(aq)可知：

反應(yīng)的平衡常數(shù)

根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知PbSO4的Ksp比PbCO3的Ksp大，A正確；當K=1，平衡時才有c(CO)＝c(SO42-)，B不正確；C正確。

②室溫時，向兩份相同的PbSO4樣品中分別加入同體積、同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化，前者c(CO32－)較大， PbSO4轉(zhuǎn)化率較大。

（2）濾液A能用來回收Na2SO4·10H2O，提取該晶體的主要步驟有干燥蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌；檢驗該晶體中SO42-的實驗方法是取少量晶體溶于蒸餾水，然后用鹽酸酸化，再滴BaCl2溶液,若出現(xiàn)白色沉淀，即證明該晶體中含有SO42-。

（3）可循環(huán)使用的物質(zhì)HNO3；若HNO3中殘留的SO42-過多，循環(huán)利用時可能出現(xiàn)的問題是浸出時部分鉛離子生成PbSO4隨浸出渣排出，降低PbSO4的產(chǎn)率；

（5）由于：Na2SO3+PbO2===PbO+ Na2SO4可知：n(Na2SO3)=n(PbO2)= =0.03mol，故需要加入60mL的0.5 mol·L-1 Na2SO3溶液。

考點：化學工業(yè)中的條件選擇、分離操作、離子檢驗及相關(guān)反應(yīng)原理。