【題目】鉛蓄電池是最常見(jiàn)的二次電池,以廢舊鉛蓄電池中的鉛膏(主要含PbO、PbO2、PbSO4等)為原料回收鉛,對(duì)保護(hù)環(huán)境和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)意義重大。某工藝流程如下:
(1)已知鉛蓄電池總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,充電時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為________。
(2)過(guò)程①體現(xiàn)Na2SO3的_________性。
(3)由濾液A可獲得Na2SO4·10H2O粗品,檢驗(yàn)粗品中SO42-離子的實(shí)驗(yàn)方法是________。
(4)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋過(guò)程②中PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3的原因________。
(5)反應(yīng)溫度對(duì)過(guò)程②轉(zhuǎn)化率(脫硫率)的影響如圖所示,實(shí)際生產(chǎn)中溫度選擇在50℃,若溫度過(guò)高,脫硫率下降的原因可能是:________。
(6)將PbO 、PbCO3粗品置于一定濃度HCl和NaCl浸取液中溶解,得到含Na2PbCl4的電解液,如圖電解可得高純Pb,同時(shí)再生浸取液。請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋浸取液再生的原理________。
【答案】PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42- 還原 取少量晶體,加足量鹽酸,再滴加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則陰離子為SO42- PbSO4 +CO32﹣=PbCO3+SO42- 溫度過(guò)高,碳酸銨分解 陰極PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-,H+離子在電壓作用下穿過(guò)質(zhì)子交換膜向陰極室定向移動(dòng),形成HCl和NaCl混合液
【解析】
以廢舊鉛蓄電池分選處理得到鉛膏(主要含PbO、PbO2、PbSO4等),向鉛膏中加入足量Na2SO3溶液,PbO、PbSO4與Na2SO3溶液不反應(yīng),PbO2具有氧化性,與Na2SO3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Na2SO4和PbO,過(guò)濾得到主要含有Na2SO4的濾液A,對(duì)濾液A蒸干得到副產(chǎn)品Na2SO4;過(guò)濾后的濾渣主要為PbO、PbSO4的粗品,向粗品中加入(NH4)2CO3,將PbSO4轉(zhuǎn)化為更難溶的PbCO3,過(guò)濾洗滌得到PbO、PbCO3的粗品,加酸溶解浸取,得到含有Pb2+的電解質(zhì)溶液,對(duì)溶液進(jìn)行電解最終得到高純Pb,據(jù)此分析解答。
(1)根據(jù)鉛蓄電池總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O可知,充電時(shí),陽(yáng)極上PbSO4失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-;
(2)根據(jù)分析,過(guò)程①為PbO2與Na2SO3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Na2SO4和PbO,反應(yīng)中S元素化合價(jià)升高,被氧化,則體現(xiàn)了Na2SO3的還原性;
(3)由濾液A可獲得Na2SO4·10H2O粗品,檢驗(yàn)粗品中SO42-離子的實(shí)驗(yàn)方法是取少量晶體,加足量鹽酸,再滴加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則陰離子為SO42-;
(4)過(guò)程②中由于碳酸鉛的溶解度比硫酸鉛的溶解度小,較難溶的沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀,即發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化,則PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3,發(fā)生的離子反應(yīng)為PbSO4+CO32﹣=PbCO3+SO42-;
(5)過(guò)程②轉(zhuǎn)化率(脫硫率)是利用碳酸銨與硫酸鉛反應(yīng)轉(zhuǎn)化為可溶性的硫酸根離子將硫除去,銨鹽的穩(wěn)定性較差,溫度過(guò)高會(huì)發(fā)生分解,高溫下,碳酸銨受熱分解生產(chǎn)二氧化碳和氨氣從溶液中逸出,導(dǎo)致溶液中碳酸根離子濃度減小,硫酸鉛不能全部轉(zhuǎn)化為碳酸鉛,沉淀的轉(zhuǎn)化量較少,脫硫率降低;
(6)將PbO、PbCO3粗品置于一定濃度HCl和NaCl浸取液中溶解,得到含Na2PbCl4的電解液,根據(jù)電解裝置圖所示,與電源負(fù)極相連的為電解池的陰極,陰極上PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-,H+離子在電壓作用下穿過(guò)質(zhì)子交換膜向陰極室定向移動(dòng),形成HCl和NaCl混合液,從而使浸取液再生。
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】汽車劇烈碰撞時(shí),安全氣囊中發(fā)生反應(yīng):10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2↑下列說(shuō)法正確的是( )
A. KNO3是還原劑,其中氮元素被氧化
B. 生成物中的N2是氧化產(chǎn)物,K2O是還原產(chǎn)物
C. 每轉(zhuǎn)移1 mol電子,可生成N2的體積為35.84 L
D. 若有65 g NaN3參加反應(yīng),則被氧化的N的物質(zhì)的量為3 mol
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】容積固定的密閉容器中,發(fā)生可逆反應(yīng):M(g)+N(g)2P(g)+Q(g) ΔH>0,
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)在某溫度下,反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(M)=1 mol·L-1,c(N)=2.4 mol·L-1,達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為60%,此時(shí)N 的濃度是________,P 的體積分?jǐn)?shù)為_________。
(2)若反應(yīng)溫度升高,M的轉(zhuǎn)化率____________ (填“增大”“減小”或“不變”,下同),平均相對(duì)分子質(zhì)量____________,混合氣體密度____________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】海帶中含有豐富的碘。為從海帶中提取碘,某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):
請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>
(1)步驟③中過(guò)濾操作時(shí),除需要鐵架臺(tái)、燒杯等,還需用到的玻璃儀器是___。
(2)步驟④中反應(yīng)的離子方程式是___。
(3)步驟⑤和⑥的實(shí)驗(yàn)操作名稱分別是___和____。
(4)步驟⑤中,某學(xué)生選擇用CCl4來(lái)提取碘的理由是:CCl4與碘單質(zhì)不反應(yīng),___。
(5)酸性條件下,若用IO3-將I-氧化為I2,則I-和IO3-的物質(zhì)的量之比為___。
(6)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘的簡(jiǎn)單方法___。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鎳鎘(Ni—Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。該電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,它的充、放電反應(yīng)按下式進(jìn)行:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,下列敘述中正確的是( )
A.放電時(shí),正極反應(yīng)為Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2
B.充電時(shí),陽(yáng)極區(qū)附近溶液的pH不斷變小
C.放電時(shí),每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,有0.1mol負(fù)極材料被還原
D.充電時(shí),陰極反應(yīng)為2NiOOH-2e-+2OH-=2Ni(OH)2+2H2O
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作或裝置能達(dá)到目的的是
A.實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯
B.苯萃取碘水中I2,分出水層后的操作
C.檢驗(yàn)CH3CH2Br消去反應(yīng)的產(chǎn)物乙烯
D.收集NO2氣體
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某小組同學(xué)用如圖裝置進(jìn)行銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí),發(fā)現(xiàn)試管中有黑色物質(zhì)產(chǎn)生。同學(xué)猜測(cè),黑色物質(zhì)中可能含有CuO、Cu2S和CuS,針對(duì)產(chǎn)生的黑色物質(zhì),該小組同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,獲得數(shù)據(jù)如表。下列說(shuō)法不正確的是
硫酸濃度/ mol·L﹣1 | 黑色物質(zhì)出現(xiàn)的溫度∕℃ | 黑色物質(zhì)消失的溫度∕℃ |
15 | 約150 | 約236 |
16 | 約140 | 約250 |
18 | 約120 | 不消失 |
A.硫酸濃度越大,黑色物質(zhì)越易出現(xiàn)、越難消失
B.黑色物質(zhì)消失過(guò)程中有SO2、H2S生成
C.硫酸濃度為16 mol·L﹣1時(shí),先升溫至250℃以上,再將銅絲與濃硫酸接觸,可以避免產(chǎn)生黑色物質(zhì)
D.取黑色物質(zhì)洗滌、干燥后,加稀硫酸充分混合,固體質(zhì)量不變,說(shuō)明黑色物質(zhì)中不含CuO
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鎂在空氣中燃燒除生成MgO外,還可能生成Mg3N2。某;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)利用鎂在空氣中燃燒后的固體(不含單質(zhì))進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究其組成。
(1)甲組同學(xué)取一定量燃燒后的固體投入水中,得到了一種能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán) 的氣體,該氣體的化學(xué)式為__________,說(shuō)明固體中含有Mg3N2,生成該氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式為_________________________。
(2)乙組同學(xué)為測(cè)定Mg3N2含量,用圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),充分反應(yīng)后再加熱A。其中濃硫酸的作用是_____,對(duì)A加熱的目的是______________________________________。已知加入的固體質(zhì)量為4.0g,最終C裝置增重ag,則固體中含Mg3N2 _______g(用含a的式子表示)。
(3)丙組有的同學(xué)認(rèn)為乙組同學(xué)的測(cè)定結(jié)果偏高,理由是__________________________________________________________________________________________________。
有的同學(xué)認(rèn)為乙組同學(xué)的測(cè)定結(jié)果偏低,理由是____________________________________________________________________________________________________________。
丙組同學(xué)進(jìn)行了改進(jìn),他們將乙組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到的難溶固體進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥,并
灼燒固體至恒重,測(cè)得其質(zhì)量為4.08g。上述過(guò)程中,洗滌沉淀的操作是_______________________________________________________________________________________。
鎂在空氣中燃燒后生成的固體中Mg3N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________。
(4)有一種用銨鹽與含鎂礦石混合煅燒制取氧化鎂的方法,解決了現(xiàn)有方法存在的原料成 本高、項(xiàng)目投資大、能耗高、副產(chǎn)品不好用等問(wèn)題,其原理是將含鎂礦石粉(含氧化鎂)與 銨鹽混合,經(jīng)過(guò)煅燒、水溶、過(guò)濾,得到粗鎂鹽溶液,并回收煅燒產(chǎn)生的氨。寫出用固體(NH4)2SO4與含鎂礦石粉煅燒的化學(xué)反應(yīng)方程式__________________________________________________________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化:2NO2(g)N2O4(g);ΔH<0。現(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中,反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如下圖。下列說(shuō)法中,正確的是
A.反應(yīng)速率:v正(b點(diǎn))<v正(d點(diǎn))
B.前10min內(nèi)用v(N2O4)表示的平均反應(yīng)速率為0.04mol/(L·min)
C.25min時(shí),導(dǎo)致平衡移動(dòng)的原因是升高溫度
D.a和c點(diǎn):Qc(濃度熵)<K(平衡常數(shù))
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com