Question

6．廢鉛蓄電池量急速增加所引起的鉛污染日益嚴重．工業(yè)上從廢鉛蓄電池的鉛膏中回收鉛的工藝流程如圖

（1）鉛蓄電池的總反應為Pb+PbO₂+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O，該蓄電池放電時的負極反應式為Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，放電后該電極質量增大（填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）步驟①中加入Na₂SO₃的作用是作為還原劑將PbO₂還原．
（3）寫出步驟②證明PbCO₃沉淀已經洗滌干凈的實驗操作方法：取少量最后一次洗滌液于試管中，滴入過量鹽酸再滴入少量氯化鋇溶液，如果無沉淀產生，證明已經洗滌干凈．
（4）若用NH₄HCO₃和NH₃•H₂O為脫硫轉化劑，也可對上述流程中的含鉛渣泥進行處理．圖2是NH₄HCO₃和NH₃•H₂O用量對含鉛渣泥中脫硫率的影響：
從圖形可以看出，應選擇NH₄HCO₃和NH₃•H₂O用量為理論用量的2.0倍．該條件下步驟③從母液可獲得副產品為（NH₄）₂SO₄．
（5）步驟④使用純鉛和粗鉛作電極，PbSiF₆作電解質，可進行粗鉛精煉．則陽極的電極材料是粗鉛，陰極的電極反應式為Pb²⁺+2e^-=Pb．

Answer 1

分析 將廢蓄電池預處理，然后向含鉛渣泥中加入Na₂SO₃、Na₂CO₃和H₂O，Na₂SO₃和PbO₂發(fā)生氧化還原反應生成PbSO₄，PbSO₄和Na₂CO₃反應轉化為PbCO₃，過濾、洗滌沉淀得到PbCO₃，母液中含有Na₂SO₄，所以可以得到副產品Na₂SO₄；將PbCO₃溶于強酸性H₂SiF₆中，得到PbSiF₆，然后采用電解的方法制取Pb，
（1）鉛蓄電池中Pb作負極，失去電子生成硫酸鉛，據此判斷即可；
（2）步驟①加入Na₂SO₃和PbO₂發(fā)生氧化還原反應生成PbSO₄；
（3）如果洗滌液中不含有硫酸根離子就證明洗滌干凈；
（4）根據圖象不難看出NH₄HCO₃和NH₃•H₂O用量為理論用量的2.0倍時脫硫效率很高；（NH₄）₂SO₄是可溶性鹽，會留在母液中；
（5）粗鉛精煉則陽極為粗鉛，陰極為精鉛，電解質溶液為含二價鉛離子的溶液．

解答 解：（1）鉛蓄電池中Pb作負極，由于電解質溶液是硫酸，硫酸鉛難溶于水，故電極反應方程式為：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，隨著反應的進行，電極質量增大，
故答案為：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄；增大
（2）步驟①加入Na₂SO₃和PbO₂發(fā)生氧化還原反應生成PbSO₄，所以步驟①中加入Na₂SO₃的作用是作為還原劑將PbO₂還原，故答案為：作為還原劑將PbO₂還原；
（3）如果洗滌液中不含有硫酸根離子就證明洗滌干凈，其檢驗方法為：取少量最后一次洗滌液于試管中，滴入過量鹽酸再滴入少量氯化鋇溶液，如果無沉淀產生，證明已經洗滌干凈，故答案為：取少量最后一次洗滌液于試管中，滴入過量鹽酸再滴入少量氯化鋇溶液，如果無沉淀產生，證明已經洗滌干凈；
（4）根據圖象不難看出NH₄HCO₃和NH₃•H₂O用量為理論用量的2.0倍時脫硫效率很高；而這時（NH₄）₂SO₄是可溶性鹽，所以會留在母液中，故答案為：2.0；（NH₄）₂SO₄；
（5）粗鉛精煉則陽極為粗鉛，陰極為精鉛，電解質溶液為含二價鉛離子的溶液，所以陰極的電極反應式為Pb²⁺+2e^-=Pb；
故答案為：粗鉛；Pb²⁺+2e^-=Pb．

點評 本題考查較綜合，涉及混合物的分離和提純、電解原理、離子檢驗等知識點，能從整體上分析、把握制取原理，知道亞硫酸鹽和二氧化鉛能發(fā)生氧化還原反應，題目難度中等．