硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。利用方铅矿精矿(PbS)直接制备硫酸铅粉末的流程如下:
已知:(ⅰ)PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq) △H>0
(ⅱ)Ksp(PbSO4)=1.08×10-8, Ksp(PbCl2)=1.6×10-5
(ⅲ)Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的PH值分别为3.2、7.04
(1)步骤Ⅰ中生成PbCl2和S的离子方程式 ,加入盐酸的另一个目的是为了控制PH值在0.5~1.0,原因是 。
(2)用化学平衡移动的原理解释步骤Ⅱ中使用冰水浴的原因 。
(3)写出PbCl2晶体转化为PbSO4沉淀的离子方程式 。
(4)请用离子方程式解释加入H2O2后滤液2可循环利用的原因 ,滤液3是 。
(5)铅蓄电池的电解液是硫酸,充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb,充电时阴极的电极反应式为 。
高二化学填空题中等难度题
硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。利用方铅矿精矿(PbS)直接制备硫酸铅粉末的流程如下:
已知:(ⅰ)PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq) △H>0
(ⅱ)Ksp(PbSO4)=1.08×10-8, Ksp(PbCl2)=1.6×10-5
(ⅲ)Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的PH值分别为3.2、7.04
(1)步骤Ⅰ中生成PbCl2和S的离子方程式 ,加入盐酸的另一个目的是为了控制PH值在0.5~1.0,原因是 。
(2)用化学平衡移动的原理解释步骤Ⅱ中使用冰水浴的原因 。
(3)写出PbCl2晶体转化为PbSO4沉淀的离子方程式 。
(4)请用离子方程式解释加入H2O2后滤液2可循环利用的原因 ,滤液3是 。
(5)铅蓄电池的电解液是硫酸,充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb,充电时阴极的电极反应式为 。
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用方铅矿精矿( 主要为PbS)和软锰矿(主要为MnO2,还有少量Fe2O3,Al2O3等杂质) 制备PbSO4和Mn3O4的工艺流程如下:
已知:①PbS+MnO2+ 4 H+= Mn2++Pb2++S+2H2O
②25℃ 时,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5,Ksp(PbSO4)=1.8×10-8
③PbCl2 (s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq) △H>0
(1)80℃用盐酸处理两种矿石,为加快酸浸速率,还可采用的方法是_______________(任写一种)。
(2)向酸浸液中加入饱和食盐水的目的是_________________;加入物质X可用于调节酸浸液的pH值,物质X可以是___________(填字母)。
A.MnCO3 B.NaOH C.ZnO D.PbO
(3)滤渣中含有两种金属杂质形成的化合物,其成分为_____________(写化学式);
请设计分离两种金属化合物的路线图(用化学式表示物质,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和分离方法)。______________________________________
(4)向滤液2中通入NH3和O2发生反应,写出总反应的离子方程式。___________________________________
(5)用Mn3O4为原料可以获得金属锰,选择合适的冶炼方法为___________ (填字母)。
A.热还原法 B.电解法 C.热分解法
(6)求25℃氯化铅沉淀转化为硫酸铅沉淀反应的平衡常数K=___________(保留到整数位)。
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硫酸铅可用于铅蓄电池、纤维增重剂、涂料分析试剂.工业上通常用自然界分布最广的方铅矿(主要成分为PbS)生产硫酸铅。工艺流程如下:
已知:①Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×l0-5.
②PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq) △H>0
③Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式开始沉淀时的pH值分别为1.9和7.
(I)流程中加入盐酸可以控制溶液的pH<1.9,主要目的是 _____________________,反应过程中可观察到淡黄色沉淀,则步骤(1)对应的主要反应的离子方程式为 ____________________________;
(II)步骤(2)所得的滤液A 蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是___________(请用平衡移动原理解释)
(III)上述流程中可循环利用的物质有___________;
(Ⅵ)步骤(4)中反应的离子方程式为_____________________.对滤液C中氯离子的测定可中和后采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl−,利用Ag+与CrO42-生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。选用K2CrO4溶液的最好浓度等于 _____________mol·L−1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)。
(Ⅴ)PbO2与MnO2性质相似,请写出PbO2与浓盐酸加热条件下反应的离子方程式______________________
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以方铅矿(PbS)为原料制备铅蓄电池的电极材料的工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)“焙烧”生成的气体直接排放可能造成的环境问题是____________,“焙烧”前须将方铅矿研磨粉粹的目的是________________________________。
(2)电解时,如c(Pb2+)远大于c(H+),则Pb2+优先于H+放电,工业上应用此原理可对铅进行电解精炼。“粗铅”的杂质主要有锌、铁、铜、银等,则阳极泥的主要成分为_________。
(3)写出制备PbO2的离子方程式________________________。
(4)已知部分含铅化合物的Ksp如下表所示:
物质 | PbCl2 | PbS |
Ksp | 1.2×10-5 | 9.0×10-29 |
①铅与稀盐酸反应产生少量气泡后反应终止,原因是_____________________。
②Pb(NO3)2是强酸弱碱盐,氢硫酸是弱酸[Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.1×10-15],已知K>105时可以认为反应基本完全,通过计算判断向Pb(NO3)2溶液中通入H2S气体能否形成PbS沉淀___________________。(要求写出计算过程)
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
方铅矿的主要成分为PbS,含铅可达86.6%。以方铅矿为原料制备铅蓄电池的电极材料PbO2的工艺流程如图所示:
(1)方铅矿焙烧后排出气体的主要成分是______(填化学式),可用于工业制备________。
(2)步骤②中焦炭的作用是________。
(3)“粗铅”的杂质主要有锌、铁、铜、银等。电解精炼时,________作阴极,阴极反应式为________,阳极泥的主要成分是________。
(4)步骤⑤中制备PbO2的离子方程式________。
(5)已知:常温下,Ksp(PbS)=8×10-28、Ka1(H2S)=1.3×10-7、Ka2(H2S)=7.1×10-15。常温下,向Pb(NO3)2溶液中通入H2S气体,发生反应的离子方程式是________;结合数据分析,该反应能否进行得基本完全?________(写出计算推理过程)。
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(13分)某研究性学习小组利用废旧铅蓄电池阴、阳极填充物------铅膏(含PbO、PbO2、PbSO4)制备电绝缘材料三盐基硫酸铅(3PbO•PbSO4•H2O),进行资源回收研究,设计实验流程如下:
(1)步骤①铅膏中PbSO4与Na2CO3溶液反应转化为PbCO3,说明溶解度:PbSO4 (填“>”或“<”)PbCO3。
(2)步骤①中PbO2转化为PbCO3的离子方程式是(请配平此离子方程式):
(3)将步骤①和④的滤液合并,加入 PH=7,再经过 、冷却结晶、
、洗涤、干燥,可获得Na2SO4•10H2O晶体。
(4)若铅膏的质量为78g,步骤①中PbO2和PbSO4全部转化为PbCO3,且PbO未发生反应;步骤②中共收集到5.6LCO2(标准状态),步骤③中获得90.9 g PbSO4,则铅膏中PbO的质量分数为 (假设流程中原料无损失)。
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钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)常用于制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂。下图是利用钼精矿(主要成分是MoS2,含少量PbS等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图:
回答下列问题:
(1)提高焙烧效率的方法有____________。(写一种)
(2)“焙烧”时MoS2转化为MoO3,该反应过程的化学方程式为________________________,氧化产物是________(写化学式)。
(3)“碱浸”时含钼化合物发生的主要反应的化学方程式为__________________________。
(4)若“除重金属离子”时加入的沉淀剂为Na2S,则废渣成分的化学式为________。
(5)测得“除重金属离子”中部分离子的浓度:c(MoO42-)=0.40mol/L,c(SO42-)=0.04mol/L。“结晶”前需先除去SO42-,方法是加入Ba(OH)2固体。假设加入Ba(OH)2固体后溶液体积不变,当SO42-完全沉淀(c(SO42-)≤1.0×10-5mol/L)时,BaMoO4是否会析出?____________________________________。(请计算说明)[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8]
(6)钼精矿在碱性条件下,加入NaClO溶液,也可以制备钼酸钠,同时有SO42-生成,该反应的离子方程式为___________________。
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氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,能与稀硫酸反应,广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuC12•2H2O制备CuCl,并进行相关探究(已知酸性条件下Cu+不稳定)。
下列说法正确的是
A. X气体可以是N2,目的是做保护气,抑制CuCl2•2H2O加热过程可能的水解
B. CuCl与稀硫酸反应的离子方程式为:2Cu++4H++SO42-═2Cu2++SO2↑+2H2O
C. 途径1中产生的Cl2可以回收循环利用,也可以通入饱和CaCl2溶液中除去
D. 途径2中200℃下反应的化学方程式为:Cu2(OH)2Cl22CuO + 2HCl
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(10分)二氧化锰是制造锌锰干电池的基本原料,普通锌锰干电池的电池反应式为:2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如下(软锰矿中所有金属元素在酸性条件下均以阳离子形式存在):
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.24%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH及部分硫化物的Ksp(均为25℃时)见下表,回答下列问题:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 | 8.0 |
沉淀物 | CuS | ZnS | MnS | FeS | ||
Ksp | 8.5×10-45 | 1.2×10-23 | 1.4×10-15 | 3.7×10-14 |
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要离子方程式为:
________。
(2)滤渣A的主要成分为。
(3)加入MnS的目的是除去________杂质。
(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应式为________ 。
(5)从废旧碱性锌锰电池中可回收利用的物质有________(写两种)。
高二化学填空题简单题查看答案及解析
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 | 8.0 |
沉淀物 | CuS | ZnS | MnS | FeS | ||
Ksp | 8.5×10-45 | 1.2×10-23 | 1.4×10-15 | 3.7×10-14 |
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