【題目】以含鉛廢料(主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4)和稀H2SO4為原料制備高純Pb、PbO等,實現(xiàn)鉛的再生利用。其主要流程如下:

(1)“酸溶”時,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4,生成1mol PbSO4,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是________mol。Fe2+催化過程可表示為:

①2Fe2++PbO2+4H++SO42-=2Fe3++PbSO4+2H2O

______________________。(用離子方程式表示反應(yīng)②)

(2)寫出脫硫過程發(fā)生主要反應(yīng)的化學方程式:_______________________________。

(3)已知:①PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)==NaHPbO2(aq),其溶解度曲線如右圖所示。

②粗品PbO中所含雜質(zhì)不溶于NaOH溶液。結(jié)合上述信息,完成由粗品PbO得到高純PbO的操作:將粗品PbO溶解在一定量______(填“35%”或“10%”)的NaOH溶液中,加熱至110℃,充分溶解后,_________(填“趁熱過濾”或“蒸發(fā)濃縮”),將濾液冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌并干燥得到高純PbO固體。

(4)將PbO粗品溶解在HC1和NaC1的混合溶液中,得到含Na2PbC14的電解液,電解Na2PbC14溶液,生成Pb,如右圖所示。

①陰極的電極反應(yīng)式是__________________________。

②電解一段時間后,Na2PbC14濃度極大下降,為了恢復其濃度且實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用,陰極區(qū)采取的方法是________________________

【答案】 2 2Fe3++Pb+SO42-=PbSO4+2Fe2+ PbSO4+2NaOHPbO+Na2SO4+H2O 35% 趁熱過濾 PbCl42-+2e-=Pb+4Cl- 繼續(xù)向陰極區(qū)加PbO粗品

【解析】以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)H2SO4為原料,制備高純PbO,含鉛廢料加入硫酸亞鐵、稀硫酸加熱反應(yīng)過濾得到PbSO4粗品,加入10%的氫氧化鈉溶液加熱反應(yīng),冷卻過濾得到PbO粗品,粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高溫下的飽和溶液,冷卻結(jié)晶、過濾得PbO。

(1)“酸溶時,在Fe2+催化下,Pb、PbO2H2SO4反應(yīng)生成PbSO4和水,化學方程式為:Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O,根據(jù)方程式可知,生成1mol PbSO4,轉(zhuǎn)移2mol電子,故答案為:2;

②催化劑通過參加反應(yīng),改變反應(yīng)歷程,降低反應(yīng)的活化能,加快化學反應(yīng)速率,而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)反應(yīng)前后保持不變,根據(jù)題給信息知反應(yīng)①中Fe2+PbO2氧化為Fe3+,則反應(yīng)iiFe3+Pb還原為Fe2+,離子方程式為:2Fe3++Pb+SO42-═PbSO4+2Fe2+,故答案為:2Fe3++Pb+SO42-═PbSO4+2Fe2+

(2) 根據(jù)上述分析,脫硫過程中發(fā)生的反應(yīng)為PbSO4+2NaOH=PbO+Na2SO4+H2O,故答案為:PbSO4+2NaOH=PbO+Na2SO4+H2O;

(3) ②根據(jù)PbO的溶解度曲線,提純粗Pb的方法為將粗PbO溶解在NaOH溶液中,結(jié)合溶解度曲線特點可知濃度高的NaOH溶液和較高的溫度,PbO的溶解度高,因此加熱至較高溫度,充分溶解,然后再高溫下趁熱過濾除去雜質(zhì),后冷卻后PbO又析出結(jié)晶,再次過濾可得到PbO固體,故答案為:35% ;趁熱過濾;

(4)①陰極發(fā)生還原反應(yīng),Na2PbC14得到電子生成Pb,電極反應(yīng)式為PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-,故答案為:PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-

②陰極發(fā)生還原反應(yīng),Na2PbC14得到電子生成Pb,電極反應(yīng)式為PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的H2O放電生成氧氣和氫離子,電極方程式為2H2O-4e--= O2+4H+,電解一段時間后,Na2PbC14濃度極大下降,為了恢復其濃度且實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用,根據(jù)少什么加什么,溶液中減少了Pb和O,應(yīng)該在陰極區(qū)加PbO粗品,溶解在HC1和NaC1的混合溶液中,得到含Na2PbC14的電解液,故答案為:繼續(xù)向陰極區(qū)加PbO粗品。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】在0.4 L由NaCl、MgCl2、CaCl2組成的混合液中,部分離子濃度大小如圖所示,回答下列問題。

(1)該混合液中,NaCl的物質(zhì)的量為______mol,含溶質(zhì)MgCl2的質(zhì)量為________g。

(2)該混合液中CaCl2的物質(zhì)的量為________mol,將該混合液加水稀釋至體積為1 L,稀釋后溶液中Ca2+的物質(zhì)的量濃度為________mol·L1。

(3)向該稀釋后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸銀溶液,可得到沉淀________mol。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】化學與生活息息相關(guān)。下列做法正確的是(

A. 往食品中添加蘇丹紅

B. 用聚氯乙烯塑料薄膜包裝食品

C. 食用含鐵豐富的食物可以補充鐵

D. 用碳酸鋇作醫(yī)療上的“鋇餐”

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】以下微粒含配位鍵的是( )

①N2H5+ ②CH4 ③OH ④NH4+ ⑤Fe(CO)3 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O ⑧[Ag(NH3)2]OH

A.①④⑥⑦⑧ B.③④⑤⑥⑦ C.①④⑤⑥⑦⑧ D.全部

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】X、Y、Z、M、N、E、G均是原子序數(shù)小于36的元素,XZ2是引起溫室效應(yīng)的主要氣體,Z、M同主族且M最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍。Y元素的基態(tài)原子最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子。N2+核外3d有9個電子,E和 G在周期表中既處于同一周期也處于同一族,且原子序數(shù)E比G小2。請回答下列問題:(所有化學式均以元素符號表示)

(1)寫出G的外圍電子排布式________,X、Y、Z的電負性最大的為___________

(2)XZ32—中中心原子雜化方式為_____________

(3)比較Z的氫化物(H2Z)和M的氫化物(H2M)的穩(wěn)定性強弱,并解釋其原因是____________。

(4)N與Y可形成的一種具有良好的電學和光學性能的化合物,其晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示,則該化合物的化學式為__________

(5)根據(jù)其能量變化示意圖,請寫出YZ和XZ2反應(yīng)的熱化學方程式 ______________。

(6)檢驗二價E離子可采用的方法為:在含有這種離子的溶液中加入某種試劑,出現(xiàn)特征藍色沉淀,其對應(yīng)的離子方程式是______________。且E在一定條件下可形成體心立方堆積的晶體,設(shè)E原子半徑為r,請用含r的代數(shù)式表示該晶體空間利用率_______________.(不必化簡)

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )

A. pH<7的降雨是酸雨

B. 氯氣泄漏后應(yīng)順風向低處跑

C. SO2與水反應(yīng)生成硫酸

D. 我國城市環(huán)境中的大氣污染物主要有SO2、NO2、CO、可吸入顆粒物等

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)將AlCl3MgCl2、MgSO4、Al2SO43四種物質(zhì)溶于水,形成的混合溶液中cAl3)=0.1mol·L1、cMg2)=0.25mol·L1cCl)=0.2mol·L1,則該溶液中cSO42)為

A. 0.15mol·L1

B. 0.20mol·L1

C. 0.25mol·L1

D. 0.30mol·L1

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】有機物種類繁多的主要原因是 ( )

A. 有機物的分子結(jié)構(gòu)十分復雜

B. 碳原子能與其他原子形成四個共價鍵,且碳原子之間也能互相成鍵

C. 有機物除含碳元素外,還含有其他多種元素

D. 自然界中存在多種形式的、大量的有機物

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種氣體,F(xiàn)將此無色透明的混合氣體通過品紅溶液后,品紅溶液褪色,把剩余氣體排入空氣中,很快變?yōu)榧t棕色。對于原混合氣體成分的判斷中正確的是 (  )

A. 肯定有SO2NO B. 肯定沒有Cl2NO2,無法判斷是否有O2

C. 可能有Cl2O2 D. 肯定有NOCl2,一定沒有O2

查看答案和解析>>

同步練習冊答案