废旧铅蓄电池经粗加工可得到铅膏,其主要成分为PbO、PbO2、PbSO4等。以铅膏为原料回...

废旧铅蓄电池经粗加工可得到铅膏,其主要成分为PbO、PbO2、PbSO4等。以铅膏为原料回收PbSO4,流程如下:

已知:PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq) ΔH>0

(1)用Na2CO3作转化剂，将铅膏中的硫酸铅转化为碳酸铅,其离子方程式为_______。

(2)浆液中加入Na2SO3溶液的目的是________。

(3)从滤液A提取Na2SO4·10H2O晶体，主要步骤为______、______、过滤、洗涤、干燥；上述流程中可循环利用的物质是_________(写化学式)。

(4)采用冰水浴得PbCl2晶体的原因是________。

(5)理论上要得到a吨的PbSO4,则铅膏的质量范围为_________。

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

（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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以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、 PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：

(1)过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是_________________________。

(2)过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：

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

ⅱ：……

写出ⅱ的离子方程式：______________________。

(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图所示。过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是_________(选填序号)。

A．减少PbO的损失，提高产品的产率

B．重复利用氢氧化钠，提高原料的利用率

C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率

(4)PbO2在加热的过程中发生分解生成PbO和O2，其失重曲线如图所示，已知失重曲线上的a点为样品分解40%的残留固体，若a点固体组成表示为PbOx,则x=_________。

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废旧铅蓄电池的回收利用是发展循环经济的必经之路。其阴、阳极填充物(铅膏，主要含PbO、PbO2 等)是废旧铅蓄电池的主要部分，回收时所得黄丹(PbO)可用于合成三盐基硫酸铅(组成可表示为3PbO·PbSO4·H2O)，其工艺流程如下：

(1)铅膏中加入Na2SO3溶液所发生的离子方程式_____________。

(2)操作I的名称__________。用18.4 mol • L-1H2SO4 配制100 mL1 mol • L-1H2SO4溶液需要用到的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、__________。

(3)滤液A能用来回收Na2SO4·10H2O，提取该晶体的主要步骤有蒸发浓缩、______、过滤、洗涤、干燥；检验该晶体中阴离子的实验方法是__________。

(4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重2.0% (×100%)的残留固体，若a点固体表示为PbOx或mPbO • nPbO2，

列式计算x值_________和m：n值__________。

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回收的废旧锌锰干电池经过处理后可得到锰粉(含MnO2、Mn(OH)2、Fe和炭粉等)，由锰粉为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)的工艺流程如下：

已知：①2H2SO4 + MnO2 + 2FeSO4 ＝ MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O

②部分氢氧化物的Ksp(近似值)如下表(25 ℃)

根据上图流程及有关数据回答下列问题。

（1）锰粉酸溶时，过量FeSO4所起的作用为______________________。

（2）往滤液1中先加入H2O2的目的是氧化Fe2+，该反应的离子方程式为________________，后加入氨水的目的是调节pH除去杂质离子，使滤液中的杂质离子沉淀完全(残留在溶液中的离子浓度≤ l0－5 mol·L－1)，常温下测得溶液中c(Mn2＋)＝0.1 mol·L－1，则需调节溶液的pH范围为_______________。

（3）沉锰工序中，加入氨水的目的是（从化学平衡移动的角度解释）___________，沉锰工序中判断沉淀已经洗涤干净的实验操作是________________________________。

（4）沉锰后废液中的主要成份为_____________________________。

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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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已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极：Pb+SO₄^2— -2e^— =PbSO₄，

正极：PbO₂ + 4H⁺ + SO₄^2— + 2e^— = PbSO₄ + 2H₂O。实验室用铅蓄电池作电源，用惰性电极电解CuSO₄溶液，当阴极析出2.4g铜时，铅蓄电池内消耗H₂SO₄物质的量至少是

A.0.050mol                    B.0.075mol

C.0.20mol                     D.0.40mol

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用铅蓄电池电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：

负极：Pb+SO42——2e—==PbSO4　　

正极：PbO2+4H++SO42—+2e—==PbSO4+2H2O

若制得Cl20.050mol，电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是

A、0.025mol　　　　　　　　　　 B、0.050mol　　

C、0.10mol　　　　　　　　　　 D、0.20mol

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实验室用铅蓄电池进行电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极为Pb+====PbSO₄+2e^-，正极为PbO₂+4H⁺++2e^-====PbSO₄+2H₂O，今若制得Cl₂ 0.025 mol，这时电池内消耗的H₂SO₄的物质的量至少是（    ）

A.0.025 mol       B.0.050 mol        C.0.10 mol       D.0.20 mol

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