Question

(16分)硫酸鉛(PbSO4)廣泛應(yīng)用于制造鉛蓄電池、白色顏料等。利用方鉛礦精礦(PbS)直接制備硫酸鉛粉末的流程如下：

已知：（�。㏄bCl2(s)+2Cl－(aq)PbCl42－ (aq) △H＞0

（ⅱ）Ksp(PbSO4)＝1.08×10－8，Ksp(PbCl2)＝1.6×10－5

（ⅲ）Fe3＋、Pb2＋以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的pH分別為3.2、7.04

（1）步驟Ⅰ中FeCl3溶液與PbS反應(yīng)生成PbCl2和S的離子方程式為 ，步驟Ⅰ中另一個(gè)反應(yīng)是H2O2與FeCl2、鹽酸反應(yīng)生成FeCl3，實(shí)現(xiàn)FeCl3的重復(fù)利用，其離子方程式為 ，加入鹽酸的另一個(gè)目的是為了控制pH在0.5～1.0，原因是 。

（2）用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理解釋步驟Ⅱ中使用冰水浴的原因 。

（3）寫(xiě)出PbCl2晶體轉(zhuǎn)化為PbSO4沉淀的離子方程式 。

（4）濾液3是 。

（5）鉛蓄電池的電解液是稀硫酸(22%~28%)，充電后兩個(gè)電極上沉積的PbSO4分別轉(zhuǎn)化為PbO2和Pb，鉛蓄電池充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)式為 。

Answer 1

（1）PbS＋2Fe3＋＋2Cl－＝PbCl2+2Fe2＋+S(3分)；2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O(3分)，

抑制Fe3＋、Pb2＋的水解（2分） （2）用冰水浴使反應(yīng)PbCl2(s)＋2Cl－(aq)PbCl42－(aq)逆向移動(dòng)(1分)，使PbCl42－不斷轉(zhuǎn)化為PbCl2晶體而析出。(1分，共2分)

（3）PbCl2(s)＋SO42－(aq)PbSO4(s) ＋2Cl－(aq) （2分） （4）鹽酸（2分）

（5）PbSO4(s) ＋2e－＝Pb＋SO42－（2分）

【解析】

試題分析：（1）鐵離子具有氧化性，能氧化硫離子生成單質(zhì)S，因此FeCl3溶液與PbS反應(yīng)生成PbCl2和S的離子方程式為PbS＋2Fe3＋＋2Cl－＝PbCl2+2Fe2＋+S；雙氧水具有氧化性能氧化亞鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O；由于鐵離子、鉛離子均易水解溶液顯酸性，因此加入鹽酸的另一目的是控制pH，抑制Fe3＋、Pb2＋的水解，防止產(chǎn)生氫氧化物沉淀。

（2）根據(jù)反應(yīng)PbCl2(s)+2Cl－(aq)PbCl42－ (aq) △H＞0可知該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，用冰水浴溫度降低有利于使反應(yīng)PbCl2(s)＋2Cl－(aq)PbCl42－(aq)逆向移動(dòng)，使PbCl42－不斷轉(zhuǎn)化為PbCl2晶體而析出。

（3）硫酸鉛的溶解度小于氯化鉛，因此PbCl2晶體與硫酸根離子結(jié)合即轉(zhuǎn)化為PbSO4沉淀，反應(yīng)的離子方程式為PbCl2(s)＋SO42－(aq)PbSO4(s) ＋2Cl－(aq)。

（4）根據(jù)原子守恒，在生成硫酸鉛的同時(shí)還有鹽酸生成，所以濾液3是鹽酸。

（5）鉛蓄電池充電時(shí)陰極是硫酸鉛得到電子轉(zhuǎn)化為鉛單質(zhì)，則陰極的電極反應(yīng)式為PbSO4(s) ＋2e－＝Pb＋SO42－。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)制備工藝流程圖的分析與應(yīng)用