專(zhuān)題2-4：主族金屬-鉛及其化合物(解析版)

1、系列二主族金屬專(zhuān))鉛及其化合物一、鉛單質(zhì)(1)鉛是密度很大、熔點(diǎn)很低的軟金屬，平常呈暗灰色，新切開(kāi)的鉛表面有金屬光澤，這是因?yàn)镻b在常溫 時(shí)可以在空氣中穩(wěn)定存在，切開(kāi)后與氧氣和二氧化碳反應(yīng)生成堿式碳酸鉛保護(hù)膜：2Pb+O2+CO?=Pb2(OH)2co3。(2) Pb與稀鹽酸可以緩慢反應(yīng)，但因生成難溶的PbCL覆蓋反應(yīng)物而使反應(yīng)終止：Pb+2HCl=PbCl2 I +H2 t ,由于此種特性，工廠或?qū)嶒?yàn)室常用它做耐酸反應(yīng)器的襯里和制存或輸送酸液的管道設(shè)備：加熱條件下與濃鹽酸反應(yīng)生成氫氣Pb+4HC1(濃)HzPbCL+H2 t ；在氧氣存在時(shí)可以溶于醋酸，生成弱電解質(zhì)Pb(CH3co0法 2P

2、b+4cH3coOH+Ch - 2Pb(CH3co0)2 +2H9 ；鉛還溶于稀硝酸中，生成易溶的 Pb(NO3)2 ： 3Pb + 8HNO3(稀)=3Pb(NO3)2+ 2N0 t +4H2O,由于Pb(NO3)2難溶于濃HNOj,故在配制Pb(NO3)2溶液時(shí)，應(yīng)該用 稀 HNCh。二、鉛的氧化物(1) PbO俗稱(chēng)“密陀僧”，難溶于水，兩性偏堿，既能溶于酸又能溶于堿：PbO-2HCl=PbC12+H2O；PbO+2NaOH+H2O=Na:Pb(OH)4(2)Pb3O4,又名鉛丹，可以認(rèn)為是鉛酸鉛PbgPbOOq,其組成可由下面的實(shí)驗(yàn)加以說(shuō)明:Pb3O4+4HNO3= 2Pb(NO3)2+

3、PbO2 I (棕黑)+2Hq(3) PbO?是一種溶于水的兩性氧化物，其酸性強(qiáng)于堿性：具有強(qiáng)氧化性，可與濃鹽酸反應(yīng)生氯氣：PbO2+4HCl=PbCh+C12 t +2H2O；可以將 Mn2-氧化為 Aso，5PbO2+2Mn2-+4H-=5Pb:+2MnO4 +2H2O三、鉛的其他化合物(1) Pb(CH3co0)2有甜味，俗稱(chēng)“鉛糖”，易溶于水，難離解，毒性大。它是共價(jià)化合物，在溶液中以分子 狀態(tài)存在。其試紙?jiān)趯?shí)驗(yàn)室中常用于檢驗(yàn)H+氣體：Pb(CH3coOb+H2s=PbS(黑色)+2CH3co0H(2)四乙基鉛是汽油抗宸劑。由于用四乙基鉛作為汽油抗震劑，汽油燃燒后的廢氣中含有鉛化合物會(huì)

4、導(dǎo)致環(huán)境污染?，F(xiàn)已開(kāi)發(fā)出不含貂的抗震劑，含該種抗宸劑的汽油稱(chēng)為無(wú)鉛汽油?！玖?xí)題1】鉛蓄電池是常見(jiàn)的二次電池，其原理圖如圖所示。鉛蓄電池的工作原理為:Pb+PbCh+2H2s04普莖2PbSO4+2H2Oo下列判斷錯(cuò)誤的是（）充電A.鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)中0?的作用可提高電池的工作效率B.鉛蓄電池放電時(shí)Pb電極的電極反應(yīng)為：Pb-2e=Pb"C.電池工作時(shí)，H+移向PbO2板D.實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源，用惰性電極電解CuSO溶液，當(dāng)陰極析出2.4g銅時(shí)，鉛蓄電池內(nèi)消耗H2s04 物質(zhì)的量至少是0 075mol【答案】B【解析】A.鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)中正極產(chǎn)生的O.可以快速通過(guò)隔板通道傳送到負(fù)極還

5、原為水，同時(shí)能夠抑制負(fù)極上氫 氣的產(chǎn)生，從而可以提高電池的工作效率，故A正確：B.鉛蓄電池中Pb電極為負(fù)極，放電時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Pb-2e +SO42 =PbSO4,故B錯(cuò)誤：C.鉛蓄電池工作時(shí)為原電池，原電池中陽(yáng)離子移向正極，因此H-移向PbO?板，故C正確：D.實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源,用惰性電極電解CuSO4溶液，當(dāng)陰極析出2.4g銅，即雋*=0.0375mol時(shí)， 轉(zhuǎn)移電子 0.0375molx2=0.075mol, -UlK Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,鉛蓄電池內(nèi)消耗 壓SCh物質(zhì)的量至少 是0.075mol,故D正確：故選B .【習(xí)題2】鉛

6、及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X射線防護(hù)材料等?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）鉛是碳的同族元素，比碳多4個(gè)電子層，鉛在元素周期表的位置為，四氧化三鐵可寫(xiě) 成FeOFezCh 的形式，如果將PbQ4也寫(xiě)成相對(duì)應(yīng)的形式應(yīng)為：。（2） PbCh與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： Pb（h可 有PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，其反應(yīng)的離子方程式為 cPbO?也可以通過(guò)石墨為電極,Pb(NO3)2和CU(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式，陰極觀察到的現(xiàn)象是；若電解液中不加入CU(NO3)2,陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式，這樣做的主要缺點(diǎn)是 O(3)PbCh在加熱過(guò)程發(fā)生分解的失重

7、曲線如圖所示，已知失重曲線上的a點(diǎn)為樣品失重4.0% (即樣品起始質(zhì)量-點(diǎn)固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量3004005006W 超度個(gè)轉(zhuǎn)6圖云苔材也至100% )的殘留固體,若a點(diǎn)固體組成表示為PbO2或mPbO2nPbO,計(jì)算x值【答案】(1)第六周期二A族2PbO PbO2A(2) PbO2+4HCl(濃)；= PbCh+Cb+2HzOPbCHClO =PbO2-Cl Pb2+2H2O-2e = PbO2l+ 4H*石墨上包上銅鍍層Pb2-+2e =Pbl不能有效利用Pb2"(3) 1.42:3【解析】(1)碳和鉛是同一主族元素，都為第四主族，鉛比碳多4個(gè)電子層，說(shuō)明在第六周期，所以鉛的位

8、置為第 六周期二A族。根據(jù)第四主族元素的化合價(jià)分析，錯(cuò)有+2和+4價(jià)，所以將Pb_Q4寫(xiě)成2PbO PbO2.(2)二氧化鉛與濃鹽酸反應(yīng)生成黃綠色氣體，說(shuō)明產(chǎn)生了氯氣，同時(shí)生成氯化鉛和水，方程式為 APbOyMHCl(濃)5PbCb+Cb+2Hqe氧化鉛和次氯酸鈉反應(yīng)生成二氧化鉛和氯化鈉，離子方程式為： PbO+ClO =PbO2+Cl。Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取PbO"Pb>發(fā)生氧化反應(yīng)生成PbO2, 所以陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式Pb>+2H92e =PbO2l+4H-,陰極反應(yīng)為Cd+ 2e-= Cu,所以觀察到的現(xiàn)象是 石墨上包上銅鍍層

9、；若電解液中不加入Cu(NO3)2,陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式Pb2+2e =Pbl，這樣做的主要缺點(diǎn)是 不能有效利用Pb2一生成PbO?。2-x iPb02=PbOxr±-±02 t ?(3)若a點(diǎn)固體組成表示PbOx,則根據(jù)2, (2-x)/2x32=239x4.0% x=1.4 ：若組 成為mPbO2nPbO,根據(jù)原子守恒，氧原子與鉛原子根據(jù)鈕為(2m+n)/(m+n)=L4解m:n=2:3?！玖?xí)題3】硫酸鉛，又名石灰漿，可用于鉛蓄電池、纖維增重劑、涂料分析試劑.工業(yè)上通常用自然界分布最廣的方鉛礦(主要成分為PbS)生產(chǎn)硫酸鉛。工藝流程如下：已知：二Ksp(PbSO4)=1

10、.08xl0-8, Ksp(PbCl2)=1.6xl0-5oZ PbCh(s)+2C l (aq) f PbClF(aq)匚 H>0-Fe3 Pb"以氫氧化物形式開(kāi)始沉淀時(shí)的PH值分別為1.9和7»(1)流程中加入鹽酸可以控制溶液的pHL9,主要目的是,反應(yīng)過(guò)程中可觀察到淡黃色沉淀，則口對(duì)應(yīng)的離子方程式為,(2)二所得的濾液A蒸發(fā)濃縮后再用冰水浴的目的是(請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理解釋)<3)二中對(duì)應(yīng)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式。(4)上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有。(5)煉鉛和用鉛都會(huì)使水體因重金屬鋁的含量增大而造成嚴(yán)重污染。水溶液中鉛的存在形態(tài)主要有Pb>、Pb(OH)

11、Pb(OHM Pb(OH)3 PMOH1一。各形態(tài)的鉛濃度分?jǐn)?shù)x與溶液pH變化的關(guān)系如圖所示：二探究Pb"的性質(zhì)：向含Pb"的溶液中逐滴滴加NaOH,溶液變渾濁，繼續(xù)滴加NaOH溶液又變澄清：pH>13 時(shí)，溶液中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為-O二除去溶液中的Pb?+：科研小組用一種新型試劑可去除水中的痕量鉛和其他雜質(zhì)離子，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：附子1廿Fc-Mn2*處即的濃度/0.10029.«<).12O.OK7處尸1!后濃度/ (mg L1)0.00422.60.040.053I.由表可知該試劑去除Pb"的效果最好，清結(jié)合表中有關(guān)數(shù)據(jù)說(shuō)明去

12、除Pb”比FF+效果好的理由是二.若新型試劑(DH)在脫鉛過(guò)程中主要發(fā)生的反應(yīng)為：2DH(s)+Pb2-ZD2Pb(s)+2H*,則脫鉛時(shí)最合適的pH約 為 o【答案】(1)防 I上 Fe3-的水解形成沉淀 PhS+ZFeg+ZCl-MPbCU+ZF/+S :(2)用冰水浴的目的是用冰水浴使反應(yīng)PbS +2C(aq) = PbCl/-(aq).逆向移動(dòng)，使PbCLf不斷轉(zhuǎn)化 為Pb CL晶體而析出。(3) K=c2(Cl )/ c(SO42j ；(4)鹽酸和氯化鐵：(5)Pb(OH>3+OH =Pb(OH)/I加入試劑Pb?-比F¥*效果好的理由是加入試劑，二價(jià)鉛離子濃度轉(zhuǎn)化率

13、為(0.1-0.004) /0.1*100%=96%,三價(jià)鐵離子濃度轉(zhuǎn)化率為(0.12-0.04),0.12*100%=67%,所以去除二價(jià)鉛離子比三價(jià)鐵離子的效果好。II 6?！窘馕觥?1)流程中加入鹽酸可以控制溶液的pH<1.9,主要目的是防止Fe3-的水解形成沉淀。根據(jù)題中反應(yīng)物為PbS、 FeCb，生成物中有S單質(zhì)，結(jié)合題中所給的PbCL難溶于水，可得方程式為：PbS+2Fe3+*2Cl-= PbCl2+2Fe2 + +S ： (2)二所得的濾液A蒸發(fā)濃縮后再用冰水浴的目的是用冰水浴使反應(yīng)PbCl2 (s) +2C(aq) = PbCl/-(aq).逆向 移動(dòng)，使PbCk不斷轉(zhuǎn)化

14、為PbCL晶體而析出。(3)難溶物不要出現(xiàn)在表達(dá)式中，該對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=c2(Cl)/ c(SO42)；(4)上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有鹽酸和氯化鐵：(5) 口根據(jù)圖可知該離子方程式為:Pb(OHhOH =Pb(OH)/ , PbA比Fe3效果好的理由是加入試劑, 二價(jià)鉛離子濃度轉(zhuǎn)化率為(0.1-0.004) /0,1*100%=96%,三價(jià)鐵離子濃度轉(zhuǎn)化率為(0.12-0.04) /0.12*100%=67%. 所以去除二價(jià)鉛離子比三價(jià)鐵離子的效果好。由圖像可知要使鉛以Pb?存在，溶液的pH值在6左右?！玖?xí)題4】用氟硼酸(HBF4,屬于強(qiáng)酸)代替硫酸作、鉛蓄電池的電解質(zhì)溶液，可

15、使鉛蓄電池在低溫下工作 時(shí)的性能更優(yōu)良，反應(yīng)方程式為Pb+PbOyMHB&VZPb (BF4) 2+2H。其中Pb (BF4) 2為可溶于水的 強(qiáng)電解質(zhì)，用該鉛蓄電池分別電解AgNCh溶液和Na2s03溶液，裝置如下圖，a、b、c、d電極材料均為石墨，通 電時(shí)a電極質(zhì)量增加。(1)d電極為該裝置的鉛蓄電池極，工作時(shí),該池內(nèi)d電極上無(wú)氣體產(chǎn)生，寫(xiě)出該池內(nèi)電解反應(yīng)的離子方程式:（2）該船蓄電池放電時(shí)X極附近pH （填“增大”、“減小”或“不變”），正極的電極反應(yīng) 式為，（3）鉛蓄電池充電時(shí)，Y電極與電源的 （填“正極”或“負(fù)極”）相連。（4）另取一常規(guī)鉛蓄電池（濃硫酸作電解質(zhì)溶液）與該鉛蓄

16、電池同時(shí)放電，當(dāng)電路中均通過(guò)1 mol電子時(shí)， 分別取下Y電極稱(chēng)重，兩電極質(zhì)量相差 go【答案】通電（1）陽(yáng),SOs2 +H：O = SO42 4-HzT：（2）增大,PbOa+4H +2e =Pb"+2Hq：（3）負(fù)極；（4） 151.5»【解析】（1）a極質(zhì)量增加，發(fā)生電極反應(yīng)式為Ag+e =Ag, a極為陰極，即Y為負(fù)極，X為正極，d為陽(yáng)極，d電 極上無(wú)氣體放出，S09中S具有還原性，其d極反應(yīng)式為SCh? -2e +H9=SO, +2H', c極為陰極，反應(yīng)式 通電為2H +2e =七t ,因此總電極反應(yīng)式為:SO32 +H2O = SO42 +H；（5）

17、X為正極，反應(yīng)式為PbO2+4H'+2e =Pb? + 2H9，消耗H，pH增大：（3）充電時(shí)，電池的正極接電源的正極，電池的負(fù)極接電源的負(fù)極，Y接電源的負(fù)極；（4）常規(guī)蓄電池負(fù)極反應(yīng)式為Pb2e +SO42 =PbSO4,新型蓄電池負(fù)極反應(yīng)式為：Pb-2e =Pb2 ,因此通 過(guò) Imol 電子,兩極質(zhì)量差（0.5X96+0.5X207） g=151.5go6.某小組利用含鉛廢料（主要含PbO、PbSO和PbO?）制務(wù)化工產(chǎn)品（PbSO«r3PbO40）的工藝流程如圖:HNO, <H2SO4 NaOH 溶液C02 濾液2 濾液3PhSOj 3PhO - H20NaM

18、Na2CO5溶液溶液I ；含鉛廢料化 i p（I hLU濾液If晶體M已知：KsP(PbSO4) = 1.82xl0 8, KsP(PbCO3)=1.46xl0-Ba 請(qǐng)回答下列問(wèn)題:（1） “轉(zhuǎn)化”時(shí)，加入Na2c03的目的是將PbSO4轉(zhuǎn)化成PbCO3,其轉(zhuǎn)化原理是，PbO?轉(zhuǎn)化為PbCCh的離子方程式為（2）該流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是,若其中殘留過(guò)多SOJ ,循環(huán)利用可能出現(xiàn)的問(wèn)題是O（6） 一定濃度的硝酸溶解PbCCh和PbO時(shí)，“酸溶”時(shí)，金屬離子浸出率與溫度的關(guān)系如圖所示。當(dāng)溫度為40二金屬離子浸出率最高，其主要原因是,求瓊王羽卜逑浜咐（4）取一定量的含鉛廢料經(jīng)上述“轉(zhuǎn)化”，假設(shè)

19、含鉛廢料中的PbCh和PbSO4全部轉(zhuǎn)化成PbCCh,且PbO未 發(fā)生反應(yīng)，“酸溶”時(shí)共收集到5.6 LCCh（標(biāo)準(zhǔn)狀況），“沉鉛”時(shí)得到121.2 gPbSO4o匚原含鉛廢料中含PbO的物質(zhì)的量為口'合成"時(shí)，加入NaOH的質(zhì)量為 0（5）工業(yè)上，電解Pb（NO3”溶液制冬活性電極材料PbO2,其陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為【答案】（1）溶解度較大的物質(zhì)容易轉(zhuǎn)化成溶解度較小的物質(zhì)PbO2+H2O+SO?+CO32=PbCO3-SO42-+2OH-（2） HNO3 PbSO4覆蓋在PbCOj表面阻止反應(yīng)（3）溫度低于40二時(shí)反應(yīng)速率慢；溫度高于40二時(shí)硝酸揮發(fā)和分解速率加快（4）0.1

20、5mol24g（5） Pb2*-2H：O-2e =PbO2+4H*【解析】（1）由溶度積可知，PbSO4的溶解度大于PbCOs，所以加入碳酸鈉將PbSCU轉(zhuǎn)化為PbCO30加入Na2sCh 后PbO:中鉛元素化合價(jià)降低，Na2s03還原PbO?, S元素化合價(jià)升高，根據(jù)電子守恒，得到離子方程式 Pb02+H20+S032+C032-=PbC03+S042+20H-o（2） “沉鉛”時(shí)，發(fā)生反應(yīng)Pb（NCh）2+H2sO4=PbSO4+2HNO3,硝酸在“酸溶”過(guò)程中做為反應(yīng)物，故可循環(huán)利 用的物質(zhì)為HN03。稀硝酸中殘留過(guò)多SCV ,會(huì)生成難溶的硫酸鉛，PbSO覆蓋在PbCCh表面，阻止碳酸鉛

21、與 稀硝酸反應(yīng)。（3）由圖象可知，當(dāng)溫度低于40二時(shí)反應(yīng)速率慢，金屬離子浸出率低：溫度高于40二時(shí)硝酸揮發(fā)和分解速 率加快，導(dǎo)致反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)減慢,金屬離子浸出率降低。（4）沉鉛”時(shí)得到 12L2gPbSO4，n（PbSO4）=，“酸溶”時(shí)共收集到 5.6 L C0?（標(biāo)準(zhǔn)狀況）,n（CO2）=0.25mol。 “轉(zhuǎn)化”過(guò)程中PbSO4和PbO2轉(zhuǎn)化為PbCO3,酸溶”時(shí)PbCO5與稀硝酸反應(yīng)生成C02,故原料中PbSO4和PbO2共 0.25mol,而PbO、PbSO4和PbOz的總物質(zhì)的量為Mmol,故原含鉛廢料中含PbO的物質(zhì)的量為0.15mol0二加入氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)PbSO

22、4+2NaOH=PbO+Na2SO4+H2O,由產(chǎn)品組成PbSO4 3PbO H20可知， （HmolPbSOq中有0.3mol轉(zhuǎn)化為0.3molPbO,根據(jù)化學(xué)方程式可知，加入NaOH的物質(zhì)的量為0.6mol,質(zhì)量為 0.6molx40gmor1=24ga（5）陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，水提供氧元素生成的PbO?和HN03,故陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Pb2+2H2O-2e =PbO2+4lTo7.鉛精礦可用于冶煉金屬鉛，其主要成分為PbScI .火法煉鉛將鉛精礦在空氣中焙燒，生成PbO和SO?。（1）用鉛精礦火法煉鉛的反應(yīng)的化學(xué)方程式為.（2）火法煉鉛的廢氣中含低濃度SO2,可將廢氣通入過(guò)量氨水中進(jìn)行處

23、理，反應(yīng)的離子方程式為：II .濕法煉鉛在制備金屬鉛的同時(shí)，還可制得硫磺，相對(duì)于火法煉鉛更為環(huán)保。濕法煉鉛的工藝流程如下:已知：二不同溫度下PbCL的溶解度如下表所示.溫度/20406080100溶解度/g1.001.421.942.883.20匚PbCL為能溶于水的弱電解質(zhì)，在CL濃度較大的溶液中，存在平衡：PbCl2（aq）+2Cl-（aq） PbCl?- （aq）（3）浸取液中FeCb的作用是“（4）結(jié)合信息判斷，操作a為,以利于PbCL的析出。<5）將溶液3和濾液2分別置于如圖所示電解裝置的兩個(gè)極室中，可制取金屬鉛并使浸取液中的FeCb再 生。二溶液3應(yīng)置于 （填“陰極室”或“陽(yáng)

24、極室”）中。匚簡(jiǎn)述濾液2電解后再生為FeCh的可能原理：o匚若鉛精礦的質(zhì)量為a g,鉛浸出率為b,當(dāng)電解池中通過(guò)c mol電子時(shí)，金屬鉛全部析出，鉛精礦中PbS的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為 0【答案】(1) 2PbS+3O;2PbO+SO2(2) 2NH3*H2O+SO2=2NH4*+SO32+H2O(3)使Pb元素從難溶固體PbS轉(zhuǎn)化成溶液中的PbCLV S元素轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫成為濾渣(4)加水稀釋并冷卻(5)二陰極室二陽(yáng)極的電極反應(yīng)為：Fe>-e =Fe>,使c(Fe3+)升高，同時(shí)C1通過(guò)陰離子交換膜向239c陽(yáng)極移動(dòng)，使FeCb再生二不一 x 100%2ab【解析】(1)根據(jù)題意，鉛

25、精礦在空氣中焙燒，3銳氣反應(yīng)生成PbO和SO2,反應(yīng)方程式為2PbS3O>-2PbCH-SO2(2)二氧化硫是酸性氣體，包水是弱堿，用過(guò)量氨水吸收二氧化硫，得到亞硫酸鉞和水，反應(yīng)的離子方程 式為：2NH3H2O+SO2=2NH4+4SO32-+Hq：(3)浸取液中FeCb增加了氯離子濃度，溶液中存在平衡：PbC12(aq)+2Cl (aq)ZPbC142 (aq),當(dāng)氯離子濃度 增大時(shí)，平衡正向移動(dòng)，讓鉛以PbCl?的形式存在溶液中，另外三價(jià)鐵離子具有氧化性，S?一離子具有還原性， 能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使硫元素轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫(4)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，PbCL為能溶于水的弱電解質(zhì)，存在平衡：Pb

26、Cl2(aq)+2Cl(aq)=PbC142 (aq),加水稀釋?zhuān)?氯離子的濃度降低，平衡逆向移動(dòng)，冷卻后，溫度降低，PbCl的溶解度降低，從而析出PbCb固體：(5)二溶液3是含PbCL?一的溶液，要制得單質(zhì)鉛，元素鉛的化合價(jià)降低，需要得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)， 根據(jù)電解池的工作原理，陰極得到電子，故溶液3應(yīng)放入陰極室：二陽(yáng)極室是濾液2,濾液2是氯化亞鐵溶液，亞鐵離子在陽(yáng)極失去電子，轉(zhuǎn)化成三價(jià)鐵離子，溶液中的陰離子氯離子通過(guò)陰離子交換膜，到達(dá)陽(yáng)極室，與三價(jià)鐵離子結(jié)合，得到氯化鐵溶液，達(dá)到再生的目的:二由Pb>一Pb, lmolPb>,轉(zhuǎn)移2mol電子，當(dāng)電解池中通過(guò)c mol電子時(shí)

27、，金屬鉛全部析出，所以就有mol 2的Pb析出，鉛浸出率為b,故慌屋中有鉛離子物質(zhì)的量為三mol,故PbS的物質(zhì)的量也為三mol,2b2bm239cc 239csm(PbS)=M(PbS)xn=(207+32)x = g,鉛精礦的質(zhì)量為 ag,鉛精/中 PbS 的質(zhì)片分?jǐn)?shù)=2b & 乂100%= 2b 2bag239c-xlOO% 2ab10.三鹽基硫酸鉛（3PbO PbSO4 H20,其相對(duì)分子質(zhì)量為990）簡(jiǎn)稱(chēng)“三鹽”，不溶于水及有機(jī)溶劑。主要適用 于不透明的聚氯乙烯硬質(zhì)管、注射成型制品，也可用于人造革等軟質(zhì)制品。以鉛泥（主要成分為PbO、Pb及PbSOs 等）為原料制備三鹽的工藝

28、流程如下圖所示。NsCOa溶液濾液1已知：K$p(PbSO4)=1.82xl0s, KsP(PbCO3)=1.46xl013S(g/100g H2O)O 20 40 60 80 T/X：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（i）寫(xiě)出步驟zr轉(zhuǎn)化”的離子方程式。（2）根據(jù)如圖溶解度曲線（g/100g水），由濾液I得到Na2s04固體的操作為:將'濾液1"用乙醇洗滌后干燥。（3）步驟口，酸溶“，為提高酸溶速率，可采取的措施是（任意寫(xiě)出兩條）（4） “濾液2”中可循環(huán)利用的溶質(zhì)為（填化學(xué)式）。若步驟二"沉鉛”后的濾液中鉛離子沉淀完全，則此 時(shí) c（SQ42 > mol L1 o（5）步

29、驟h合成“三鹽的化學(xué)方程式為,（6）若消耗1000鉛泥，最終得到純凈干燥的三鹽49.5t,假設(shè)鉛泥中的鉛元素有50%轉(zhuǎn)化為三鹽，則鉛泥 中鉛元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 o【答案】（1） CO32 +PbSO4=SO42 +PbCO3（2）升溫結(jié)晶趁熱過(guò)濾（3）適當(dāng)升溫（或適當(dāng)增大硝酸濃度或減小沉淀粒徑等）（4） HNO3 1.82x10-350-（5） 4PbSO4+6NaOH3PbOPbSO&Hg+3Na2so什2壓0（6） 82.8%【解析】（1）步驟二向鉛泥中加Na2cCh溶液，由表可知PbCO3的溶解度小于PbSO4的溶解度，Na2cO3 （aq） +PbSO4 （s）=Na2SO4（a

30、q）+PbCO3（s）,則可將 PbSO4轉(zhuǎn)化成 PbCOs, “轉(zhuǎn)化”的離子方程式為 C03）+PbS0產(chǎn)SOF+PbCCh：（2）根據(jù)溶解度曲線（gUOOg水）可知，在較低溫度下硫酸鈉結(jié)晶析出的是Na2so4 H9,在較高溫度下析出 無(wú)水硫酸鈉晶體，且在較高溫度下，硫酸鈉的溶解度隨溫度升高而減小，硫酸鈉在乙醉中的溶解度較小，故由濾 液I得到Na2s0固體的操作為：將“濾液升溫（蒸發(fā)）結(jié)晶、趁熱過(guò)濾、用乙醇洗滌后干燥；（3）酸溶時(shí)，為提高酸溶速率，可采取的措施是適當(dāng)升溫（或適當(dāng)增大硝酸濃度或減小沉淀粒徑等）：（4） Pb、PbO和PbCCh在硝酸的作用下轉(zhuǎn)化成Pb（NO3）2, Pb（NCh

31、）2中加稀H2sCM轉(zhuǎn)化成PbSCU和硝酸， HNO3可循環(huán)利用，若步驟二沉鉛后鉛離子沉淀完全，則濾液中c（Pb2+）<lxlO-5mol/L,已知Ksp（PbSO4）=1.82xl0-8,1 82x10則此時(shí) c (SO產(chǎn))=-mol/L=1.82xlO-3mol/L：1.0x10-5(5)步驟二合成三鹽的化學(xué)方卜式為：4PbSO4+6NaOH3PbO>PbSO4*H2O+3Na2SO4+2H2O：828(6)箸得到純凈燥的三鹽495t，則其中鉛元素的質(zhì)量為：x49.5t=41.4t,設(shè)鉛泥中鉛元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W,則1000鉛泥中鉛元素為100XW,鉛泥中的鉛元素有50%轉(zhuǎn)化為三

32、鹽，有100x/50%=4L4,解得w=82.8%。11.以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2. PbSCU及炭黑等)為原料，制備粗鉛，實(shí)現(xiàn)鉛的再生 利用。其工作流程如下圖所示：已知：Ksp(PbSO4)=1.6xl0-5.Ksp(PbCO3)=3.3xl014o(1)過(guò)程匚中，在Fe?+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是(2)過(guò)程匚中，F(xiàn)e?+催化過(guò)程可表示為：i： 2Fe2*+ PbO2+4H*+SO42= 2Fe3*+PbSO4+2H2O匚寫(xiě)出的離子方程式：.二下列實(shí)驗(yàn)方案可證實(shí)上述催化過(guò)程。將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無(wú)色，再加入少量PbO2,溶液變紅。b.o（3）過(guò)程二的目的是脫硫，若濾液2中c（SO-）=1.6moLLc（CO32-）=0.1moLL則PbCOs中（填“是”或“否”）混有PbSO-（4）鈉離子交換膜固相電解法是從含鉛廢料中提取鉛的一種新工藝