廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等。為了保護(hù)環(huán)境、充分利用鉛資源，通過如圖流程實(shí)現(xiàn)鉛的回收。
一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表：
| 難溶電解質(zhì) | PbSO4 | PbCO3 | BaSO4 | BaCO3 |
| Ksp | 2.5×10-8 | 7.4×10-14 | 1.1×10-10 | 2.6×10-9 |
| 金屬氫氧化物 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Al（OH）3 | Pb（OH）2 |
| 開始沉淀的pH | 2.3 | 6.8 | 3.5 | 7.2 |
| 完全沉淀的pH | 3.2 | 8.3 | 4.6 | 9.1 |
（1）在“脫硫”中PbSO4轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為
PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）
PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）
，用沉淀溶解平衡原理解釋選擇Na2CO3的原因 反應(yīng)PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）的平衡常數(shù)K====≈3.4×105＞105，說明PbSO4可以比較徹底的轉(zhuǎn)化為PbCO3
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
C
O
2
-
3
）
c
（
P
b
2
+
）
×
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
P
b
2
+
）
×
c
（
C
O
2
-
3
）
K
sp
（
P
b
S
O
4
）
K
sp
（
P
b
C
O
3
）
2
.
5
×
1
0
-
8
7
.
4
×
1
0
-
14
反應(yīng)PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）的平衡常數(shù)K====≈3.4×105＞105，說明PbSO4可以比較徹底的轉(zhuǎn)化為PbCO3
。c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
C
O
2
-
3
）
c
（
P
b
2
+
）
×
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
P
b
2
+
）
×
c
（
C
O
2
-
3
）
K
sp
（
P
b
S
O
4
）
K
sp
（
P
b
C
O
3
）
2
.
5
×
1
0
-
8
7
.
4
×
1
0
-
14
（2）在“脫硫”中，加入Na2CO3不能使鉛膏中BaSO4完全轉(zhuǎn)化，原因是
反應(yīng)BaSO4（s）+CO32-（aq）?BaCO3（s）+SO42-（aq）的平衡常數(shù)K====≈0.04＜＜105，說明該反應(yīng)正向進(jìn)行的程度有限，因此加入碳酸鈉不能使鉛膏中的BaSO4完全轉(zhuǎn)化
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
C
O
2
-
3
）
c
（
B
a
2
+
）
×
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
B
a
2
+
）
×
c
（
C
O
2
-
3
）
K
sp
（
B
a
S
O
4
）
K
sp
（
B
a
C
O
3
）
1
.
1
×
1
0
-
10
2
.
6
×
1
0
-
9
反應(yīng)BaSO4（s）+CO32-（aq）?BaCO3（s）+SO42-（aq）的平衡常數(shù)K====≈0.04＜＜105，說明該反應(yīng)正向進(jìn)行的程度有限，因此加入碳酸鈉不能使鉛膏中的BaSO4完全轉(zhuǎn)化
。c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
C
O
2
-
3
）
c
（
B
a
2
+
）
×
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
B
a
2
+
）
×
c
（
C
O
2
-
3
）
K
sp
（
B
a
S
O
4
）
K
sp
（
B
a
C
O
3
）
1
.
1
×
1
0
-
10
2
.
6
×
1
0
-
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（3）在“酸浸”中，除加入醋酸（HAc），還要加入H2O2。
（?。┠鼙籋2O2氧化的離子是
Fe2+
Fe2+
；（ⅱ）H2O2促進(jìn)了金屬Pb在醋酸中轉(zhuǎn)化為Pb（Ac）2，其化學(xué)方程式為
Pb+H2O2+2HAc=Pb（Ac）2+2H2O
Pb+H2O2+2HAc=Pb（Ac）2+2H2O
；（ⅲ）H2O2也能使PbO2轉(zhuǎn)化為Pb（Ac）2，H2O2的作用是
作還原劑
作還原劑
。（4）“酸浸”后溶液的pH約為4.9，濾渣的主要成分是
Fe（OH）3、Al（OH）3
Fe（OH）3、Al（OH）3
。（5）“沉鉛”的濾液中，金屬離子有
Ba2+、Na+
Ba2+、Na+
。【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）；反應(yīng)PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）的平衡常數(shù)K====≈3.4×105＞105，說明PbSO4可以比較徹底的轉(zhuǎn)化為PbCO3；反應(yīng)BaSO4（s）+CO32-（aq）?BaCO3（s）+SO42-（aq）的平衡常數(shù)K====≈0.04＜＜105，說明該反應(yīng)正向進(jìn)行的程度有限，因此加入碳酸鈉不能使鉛膏中的BaSO4完全轉(zhuǎn)化；Fe2+；Pb+H2O2+2HAc=Pb（Ac）2+2H2O；作還原劑；Fe（OH）3、Al（OH）3；Ba2+、Na+
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
C
O
2
-
3
）
c
（
P
b
2
+
）
×
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
P
b
2
+
）
×
c
（
C
O
2
-
3
）
K
sp
（
P
b
S
O
4
）
K
sp
（
P
b
C
O
3
）
2
.
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0
-
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7
.
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×
1
0
-
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c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
C
O
2
-
3
）
c
（
B
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2
+
）
×
c
（
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2
+
）
×
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（
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B
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4
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K
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（
B
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）
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【解答】
【點(diǎn)評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：1165引用：4難度：0.5
相似題
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1．為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3形式存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液 B．K3[Fe（CN）6]溶液 C．KSCN溶液
（3）第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，消耗FeCO3的離子方程式為；然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2，此時(shí)Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為。該納米材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是。
（5）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程，第III步應(yīng)加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：2引用：1難度：0.5 -
2．正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖：
實(shí)驗(yàn)步驟：
Ⅰ.在三頸燒瓶中，加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石，按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處，小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸，回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合，充分搖振靜置分層后棄去水層，粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌，然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中，蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請回答下列問題：
（1）儀器B的名稱為。
（2）分水器使用前（填“需要”或“不需要”）檢漏，步驟Ⅰ中的X的范圍為（填序號）。
A.0～1
B.1～2
C.2～3
（3）已知正丁醚難溶于水，正丁醇微溶于水，易溶于醚，分水器在本實(shí)驗(yàn)中的可能作用是（填序號）。
A.移走生成物水，同時(shí)讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶，提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實(shí)驗(yàn)過程中分水器內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象，當(dāng)分水器全部被水充滿時(shí)，停止反應(yīng)
（4）簡述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法：。
（5）本實(shí)驗(yàn)粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH，用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇，能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌？（填“能”或“不能”），理由是。
（6）最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為%（保留兩位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/24 8:0:2組卷：3引用：1難度：0.5 -
3．四溴化鈦（TiBr4）可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑，常溫下為橙黃色固體，熔點(diǎn)：38.3℃，沸點(diǎn)233.5℃，具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4，裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（ ）高溫
發(fā)布：2024/12/22 11:0:4組卷：47引用：4難度：0.5
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