Question

【題目】方鉛礦(主要成分是PbS，含少量ZnS、Fe、Ag)是提煉鉛及其化合物的重要礦物，其工藝流程如下：

回答下列問題：

(1)流程中“趁熱”過濾的原因是_____________，濾渣的主要成分是_________________。

(2)該工藝流程中可循環利用的物質是__________________。

(3)PbSO4與PbS在加熱條件下發生反應的化學方程式為_____________________。

(4)《藥性論》中有關鉛丹(Pb3O4)的描述是：“治驚悸狂走，嘔逆，消渴。”將PbO高溫焙燒可制得鉛丹，鉛丹中含有的PbO與Al2O3性質相似，可用氫氧化鈉溶液提純鉛丹，提純時發生反應的離子方程是_______________。

(5)以石墨為電極，電解Pb(NO3)2溶液制備PbO2，電解過程中陽極的電極反應式為____________；若電解過程中以鉛蓄電池為電源，當電解裝置中陽極增重23．9g時(忽略副反應)，理論上蓄電池負極增重_____g。

(6)取一定量含有Pb2+、Cu2+的工業廢水，向其中滴加Na2S溶液，當PbS開始沉淀時，溶液中=__________。(已知KSP(PbS)=3.4×10-28，Ksp(CuS)=1.3×10-36)

Answer 1

【答案】 防止PbCl2結晶析出 Ag和Fe(OH)3 鹽酸 PbS+PbSO42Pb+2SO2 PbO+OH-+H2O=[Pb(OH)3]-（或[Pb(OH)4]2-） Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+ 9.6 2.6×108

【解析】鹽酸酸浸：PbS＋2HCl=PbCl2＋H2S↑，ZnS＋2HCl=ZnCl2＋H2S↑，Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，通入適量Cl2：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，調節PH=3.7，Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋ ，加熱，趁熱過濾，濾渣為Ag和Fe(OH)3 ，濾液中含PbCl2和ZnCl2，冰水冷卻，得PbCl2晶體，加H2SO4，H2SO4＋PbCl2=PbSO4↓＋2HCl，最后PbS和PbSO4混合加熱，PbS+PbSO42Pb+2SO2

(1)流程中“趁熱”過濾的原因是防止PbCl2結晶析出，增加產率；濾渣的主要成分是濾渣為Ag和Fe(OH)3 ；(2)該工藝流程中，一開始鹽酸是原料，H2SO4＋PbCl2=PbSO4↓＋2HCl，生成HCl ，可循環利用的物質是HCl；(3)PbSO4與PbS在加熱條件下發生反應的化學方程式為PbS+PbSO42Pb+2SO2；(4)鉛丹中含有的PbO與Al2O3性質相似，可用氫氧化鈉溶液提純鉛丹，說明PbO具有兩性，提純時發生反應的離子方程是PbO+OH-+H2O=[Pb(OH)3]-（或[Pb(OH)4]2-）；(5)以石墨為電極，電解Pb(NO3)2溶液制備PbO2，Pb2＋ 失電子被氧化，在陽極發生氧化，電解過程中陽極的電極反應式為Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+ ；由電解裝置中陽極Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+ 增重23.9g，即生成PbO2的物質的量23.9g/239g·mol-1=0.1mol，轉移電子0.2mol，蓄電池負極反應式：Pb- 2e－ + SO42- PbSO4↓，增重0.1molSO42―，增重9.6g；(6)取一定量含有Pb2+、Cu2+的工業廢水，向其中滴加Na2S溶液，當PbS開始沉淀時，溶液中= 。