Question

（13分）某研究性學(xué)習(xí)小組利用廢舊鉛蓄電池陰、陽(yáng)極填充物------鉛膏（含PbO、PbO2、PbSO4）制備電絕緣材料三鹽基硫酸鉛（3PbO?PbSO4?H2O），進(jìn)行資源回收研究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下：

（1）步驟①鉛膏中PbSO4與Na2CO3溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為PbCO3，說(shuō)明溶解度：PbSO4 （填“＞”或“＜”）PbCO3。

（2）步驟①中PbO2轉(zhuǎn)化為PbCO3的離子方程式是（請(qǐng)配平此離子方程式）：

（3）將步驟①和④的濾液合并，加入 PH＝7，再經(jīng)過(guò) 、冷卻結(jié)晶、

、洗滌、干燥，可獲得Na2SO4?10H2O晶體。

（4）若鉛膏的質(zhì)量為78g，步驟①中PbO2和PbSO4全部轉(zhuǎn)化為PbCO3，且PbO未發(fā)生反應(yīng)；步驟②中共收集到5.6LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，步驟③中獲得90.9 g PbSO4,則鉛膏中PbO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （假設(shè)流程中原料無(wú)損失）。

 

Answer 1

（1）＞；（2）1,1,1,1，H2O，1,1,2；（3）H2SO4；蒸發(fā)濃縮；過(guò)濾；（4）14.3%。

【解析】

試題分析：（1）步驟①鉛膏中PbSO4與Na2CO3溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為PbCO3，說(shuō)明PbSO4的溶解度大于PbCO3；（2）在步驟①中PbO2轉(zhuǎn)化為PbCO3的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，所以根據(jù)電荷守恒、原子守恒可得離子方程式是PbO2＋SO32－＋CO32－＋H2O= PbCO3↓＋SO42－＋2OH－。（3）將步驟①和④的濾液合并，加入H2SO4調(diào)整溶液的酸堿性PH＝7，再經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶、過(guò)濾，洗滌、干燥，可獲得Na2SO4?10H2O晶體。（4）若鉛膏的質(zhì)量為78g，步驟①中PbO2和PbSO4全部轉(zhuǎn)化為PbCO3，且PbO未發(fā)生反應(yīng)；步驟②中共收集到5.6LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，則根據(jù)Pb守恒可知PbO2和PbSO4的物質(zhì)的量是5.6L÷22.4L/mol=0.25mol步驟③中獲得90.9 g PbSO4,n(PbSO4)= 90.9 g÷303g/mol=0.3mol,其中由PbO產(chǎn)生的PbSO4是物質(zhì)的量是0.3mol-0.25mol=0.05mol則鉛膏中PbO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(0.05mol×223g/mol÷78g)×100%=14.3%。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)的制取過(guò)程中的反應(yīng)原理的知識(shí)。包括物質(zhì)的溶解度大小的比較、離子方程式的配平、混合物的分離方法、物質(zhì)純度的計(jì)算等知識(shí)。