Question

【題目】我國每年產(chǎn)生的廢舊鉛蓄電池約330萬噸。從含鉛廢料(PbSO4、PbO2、PbO等)中回收鉛，實(shí)現(xiàn)鉛的再生，意義重大。一種回收鉛的工作流程如下：

（1）鉛蓄電池放電時(shí)，PbO2作_______極。

（2）過程I，已知：PbSO4、PbCO3的溶解度(20℃)見圖l；Na2SO4、Na2CO3的溶解度見圖2。

①根據(jù)圖l寫出過程I的離子方程式：____。

② 生產(chǎn)過程中的溫度應(yīng)保持在40℃，若溫度降低，PbSO4的轉(zhuǎn)化速率下降。根據(jù)圖2，解釋可能原因：

i．溫度降低，反應(yīng)速率降低；

ii．__________________________________________（請你提出一種合理解釋）。

（3）過程Ⅱ，發(fā)生反應(yīng)2PbO2+H2C2O4=2PbO+H2O2+2CO2↑。實(shí)驗(yàn)中檢測到有大量O2放出，推測PbO2氧化了H2O2，通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一推測。實(shí)驗(yàn)方案是__________________。（已知：PbO2為棕黑色固體；PbO為橙黃色固體）

（4）過程Ⅲ，將PbO粗品溶解在HCI和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的電解液，電解Na2PbCl4溶液，生成Pb，如圖3。陰極的電極反應(yīng)式是_______________________。

Answer 1

【答案】 正 PbSO4 (s) +CO32- (aq)PbCO3 (s) +SO42- (aq) Na2SO4、Na2CO3濃度降低，反應(yīng)速率降低 取少量PbO2于試管中，向其中滴加H2O2溶液，產(chǎn)生可使帶火星木條復(fù)燃的氣體，同時(shí)棕黑色固體變?yōu)槌赛S色，證實(shí)推測正確 PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-；

【解析】（1）鉛蓄電池總反應(yīng)式：Pb + PbO2 + 2H2SO4 == 2PbSO4↓ + 2H2O，Pb失電子，是負(fù)極，PbO2得電子，是正極。

（2）由圖1可知，PbCO3 比PbSO4 更難溶，所以PbSO4 (s)轉(zhuǎn)化為PbCO3(s)，

PbSO4 (s) +CO32- (aq)PbCO3 (s) +SO42- (aq) 。

此過程影響速率的因素有溫度和濃度，由圖2 可知，溫度低于40℃時(shí)， Na2SO4、Na2CO3濃度降低，所以反應(yīng)速率會降低。

（3）該實(shí)驗(yàn)方案需要“證真”，則按其推測思路，控制變量做對比實(shí)驗(yàn)即可，所以“取少量PbO2于試管中，向其中滴加H2O2溶液，產(chǎn)生可使帶火星木條復(fù)燃的氣體，同時(shí)棕黑色固體變?yōu)槌赛S色，證實(shí)推測正確”。

（4）由題目信息“電解Na2PbCl4溶液，生成Pb”可知，陰極為PbCl42-放電生成Pb，故陰極電極式為：PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-。