Question

隨著鉛蓄電池的廣泛應用，使回收利用鉛資源成為重要課題。某研究性學習小組利用廢舊鉛蓄電池陰、陽極填充物（鉛膏）制備塑料加工熱穩定劑三鹽基硫酸鉛，實驗流程如下：

（1）物質X是一種可循環利用的物質，該物質是        。

（2）生成三鹽基硫酸鉛的反應的離子方程式為                    。

（3）將濾液I和濾液Ⅱ合并后可用來提取一種鈉鹽副產品（相對分子質量為322），已知副產品帶10個結晶水的結晶水合物，則其化學式        ，由濾液提取該副產品的主要實驗步驟依次為         、       、過濾、洗滌、干燥。

（4）過濾時洗滌沉淀（或固體）的操作方法是              。

（5）向鉛膏漿液中加入Na₂SO₃溶液的目的是將PbO₂還原為PbO，若實驗中所取鉛膏漿液質量為47．8g，其中PbO₂的質量分數為15．0％，要將PbO₂還原，至少需要加入        

mL1．0mol·L^-1Na₂SO₃溶液。

 

Answer 1

【答案】

（1）硝酸（2分）

    （2）4PbSO₄+6OH^-=3PbO·PbSO₄·H₂O+3SO+2H₂O（3分）

    （3）Na₂SO₄ ·10H₂O （2分）   蒸發濃縮（1分）  冷卻結晶（1分）

    （4）沿玻璃棒向漏斗（過濾器）中的沉淀上加蒸餾水至淹沒沉淀，靜置使其全部濾出，重復操作數次。（2分）

    （5）30（3分）

【解析】本題利用廢舊鉛蓄電池陰、陽極填充物（鉛膏）制備塑料加工熱穩定劑三鹽基硫酸鉛實驗流程。向鉛膏漿液中加入Na₂SO₃溶液的目的是將PbO₂還原PbO，Na₂SO₃+ PbO₂=PbO+Na₂SO₄，加Na₂CO₃溶液是將PbSO₄轉化成PbCO₃，所以濾液Ⅰ主要是Na₂SO₄溶液。PbO和PbCO₃在硝酸的作用下轉化成Pb（NO₃）。Pb（NO₃）中加稀H₂SO₄轉化成PbSO₄和硝酸，因此X為HNO₃，可循環利用。生成三鹽基硫酸鉛的反應的離子方程式4PbSO₄+6OH^-=3PbO·PbSO₄·H₂O+3SO+2H₂O。洗滌沉淀（或固體）沿玻璃棒向漏斗（過濾器）中的沉淀上加蒸餾水至淹沒沉淀，靜置使其全部濾出，重復操作數次。根據Na₂SO₃～2～PbO₂可以確定n（Na₂SO₃）=n（ PbO₂）==0．03mol。