Question

【題目】一種用草酸泥渣(含73.75％PbC2O4、24.24％PbSO4)制備PbCrO4的工藝流程如下：

回答下列問題：

已知：①PbC2O4完全分解的化學(xué)方程式為。

②PbCrO4難溶于水。

(1)泥渣“粉磨篩分”的目的是___________________________________。

(2)用Na2CO3將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3的目的是_______________________；若在水溶液中進(jìn)行，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______________________________________[已知KSP(PbCO3)＝6.4×10－14，KSP(PbSO4)＝1.6×10－8]。

(3)步驟Ⅵ“合成”時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。

(4)“步驟Ⅶ”包含的實(shí)驗(yàn)操作有___________________________________及干燥。

(5)某工廠用10t該草酸泥渣制備PbCrO4，最終得到9.69t產(chǎn)品，Pb元素的轉(zhuǎn)化率為_______(精確到小數(shù)點(diǎn)后2位)。

Answer 1

【答案】使反應(yīng)速率加快 將難以熱分解的硫酸鉛轉(zhuǎn)化為易分解的碳酸鉛； 2.5×105 2Pb（NO3）2+Na2Cr2O7+H2O=2PbCrO4↓+2NaNO3+2HNO3 過濾、洗滌 90.91%

【解析】

(1)泥渣“粉磨篩分”后，顆粒變小，與溶液充分接觸效果好；

(2)PbSO4不溶于水，加熱不分解，Na2CO3將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3，不溶于水，且加熱分解；

(3)濾液中的硝酸鉛與重鉻酸鈉反應(yīng)生成鉻酸鉛、硝酸鈉和硝酸；

(4)固液分離，采用過濾、洗滌、干燥；

(5)轉(zhuǎn)化率為實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量×100%。

(1)泥渣“粉磨篩分”后，顆粒變小，與溶液充分接觸效果好，提高反應(yīng)速率；

(2)PbSO4不溶于水，加熱不分解，Na2CO3將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3，不溶于水，且加熱易分解；根據(jù)反應(yīng)式可知，K=c（SO42-）/c（CO32-）=KSP(PbSO4)/KSP(PbCO3)=2.5×105；

(3)濾液中的硝酸鉛與重鉻酸鈉反應(yīng)生成鉻酸鉛、硝酸鈉和硝酸，反應(yīng)的方程式：2Pb（NO3）2+Na2Cr2O7+H2O=2PbCrO4↓+2NaNO3+2HNO3；

(4)PbCrO4難溶于水，則固液分離，采用過濾、洗滌、干燥，可得到純凈的PbCrO4；

(5)根據(jù)Pb元素守恒，10t草酸泥含有Pb的質(zhì)量為10t×73.75％×207/295+10t×24.24％×207/303=6.831t，理論可生成PbCrO4的質(zhì)量為6.831t×323/207=10.659t，實(shí)際生成9.69t，則轉(zhuǎn)化率為9.69t/10.659t×100%=90.91%。