Question

【題目】以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料，制備高純PbO，實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用．其工作流程如下：

(1)過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是_______________。

(2)過程Ⅰ中，Fe2+催化過程可表示為：

i：2Fe2++PbO2+4H++═2Fe3++PbSO4+2H2O

ii：…

①寫出ii的離子方程式：_______________。

②下列實(shí)驗(yàn)方案可證實(shí)上述催化過程，將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。

a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量PbO2，溶液變紅；

b._______________。

(3)過程Ⅱ的目的是脫硫．濾液Ⅰ經(jīng)處理后可在過程Ⅱ中重復(fù)使用，其目的是_______________(選填序號)。

A．減小Pb的損失，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率

B．重復(fù)利用NaOH，提高原料的利用率

C．增加Na2SO4濃度，提高脫硫效率

Answer 1

【答案】Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O 2Fe3++Pb+═PbSO4+2Fe2+ 取a中紅色溶液少量，加入過量Pb，充分反應(yīng)后，紅色褪去 AB

【解析】

根據(jù)工藝流程分析可知，過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4和水，過濾后得到PbSO4的粗品，向粗品中加入10%的NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)PSO4＋2NaOH=PbO＋Na2SO4＋H2O，冷卻過濾后得到PbO的粗品，經(jīng)過程Ⅲ得到高純度的PbO，據(jù)此分析解答問題。

(1)結(jié)合工藝流程圖，過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4和水，化學(xué)方程式為：Pb+PbO2+2H2SO4=Fe2+=2PbSO4+2H2O；

(2)①催化劑參加反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)活化能，加快反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后保持不變，i中Fe2＋被氧化為Fe3＋，ii中Fe3＋被還原成Fe2＋，離子方程式：2Fe3++Pb+═PbSO4+2Fe2+；

②取a中紅色溶液少量，溶液中存在平衡，Fe3＋＋SCN―=Fe(SCN)3加入過量Pb，Fe3＋ 被還原成Fe2＋，平衡逆向移動(dòng)，充分反應(yīng)后，紅色褪去；

(3)過程Ⅱ脫硫過程中發(fā)生的反應(yīng)為PSO4＋2NaOH=PbO＋Na2SO4＋H2O，由于PbO能溶解于NaOH溶液，因此濾液I中含有Pb元素，重復(fù)使用濾液I可減少PbO的損失，且濾液I中過量的NaOH可以重新利用，提高原料的利用率，故選AB。