廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等。為了保護(hù)環(huán)境、充分利用鉛資源，通過如圖流程實(shí)現(xiàn)鉛的回收。
一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表：
| 難溶電解質(zhì) | PbSO4 | PbCO3 | BaSO4 | BaCO3 |
| Ksp | 2.5×10-8 | 7.4×10-14 | 1.1×10-10 | 2.6×10-9 |
| 金屬氫氧化物 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Al（OH）3 | Pb（OH）2 |
| 開始沉淀的pH | 2.3 | 6.8 | 3.5 | 7.2 |
| 完全沉淀的pH | 3.2 | 8.3 | 4.6 | 9.1 |
（1）在“脫硫”中PbSO4轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為
PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）
PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）
，用沉淀溶解平衡原理解釋選擇Na2CO3的原因 反應(yīng)PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）的平衡常數(shù)K====≈3.4×105＞105，說明PbSO4可以比較徹底的轉(zhuǎn)化為PbCO3
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
C
O
2
-
3
）
c
（
P
b
2
+
）
×
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
P
b
2
+
）
×
c
（
C
O
2
-
3
）
K
sp
（
P
b
S
O
4
）
K
sp
（
P
b
C
O
3
）
2
.
5
×
1
0
-
8
7
.
4
×
1
0
-
14
反應(yīng)PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）的平衡常數(shù)K====≈3.4×105＞105，說明PbSO4可以比較徹底的轉(zhuǎn)化為PbCO3
。c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
C
O
2
-
3
）
c
（
P
b
2
+
）
×
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
P
b
2
+
）
×
c
（
C
O
2
-
3
）
K
sp
（
P
b
S
O
4
）
K
sp
（
P
b
C
O
3
）
2
.
5
×
1
0
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7
.
4
×
1
0
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（2）在“脫硫”中，加入Na2CO3不能使鉛膏中BaSO4完全轉(zhuǎn)化，原因是
反應(yīng)BaSO4（s）+CO32-（aq）?BaCO3（s）+SO42-（aq）的平衡常數(shù)K====≈0.04＜＜105，說明該反應(yīng)正向進(jìn)行的程度有限，因此加入碳酸鈉不能使鉛膏中的BaSO4完全轉(zhuǎn)化
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
C
O
2
-
3
）
c
（
B
a
2
+
）
×
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
B
a
2
+
）
×
c
（
C
O
2
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3
）
K
sp
（
B
a
S
O
4
）
K
sp
（
B
a
C
O
3
）
1
.
1
×
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0
-
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2
.
6
×
1
0
-
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反應(yīng)BaSO4（s）+CO32-（aq）?BaCO3（s）+SO42-（aq）的平衡常數(shù)K====≈0.04＜＜105，說明該反應(yīng)正向進(jìn)行的程度有限，因此加入碳酸鈉不能使鉛膏中的BaSO4完全轉(zhuǎn)化
。c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
C
O
2
-
3
）
c
（
B
a
2
+
）
×
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
B
a
2
+
）
×
c
（
C
O
2
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3
）
K
sp
（
B
a
S
O
4
）
K
sp
（
B
a
C
O
3
）
1
.
1
×
1
0
-
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2
.
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1
0
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（3）在“酸浸”中，除加入醋酸（HAc），還要加入H2O2。
（?。┠鼙籋2O2氧化的離子是
Fe2+
Fe2+
；（ⅱ）H2O2促進(jìn)了金屬Pb在醋酸中轉(zhuǎn)化為Pb（Ac）2，其化學(xué)方程式為
Pb+H2O2+2HAc=Pb（Ac）2+2H2O
Pb+H2O2+2HAc=Pb（Ac）2+2H2O
；（ⅲ）H2O2也能使PbO2轉(zhuǎn)化為Pb（Ac）2，H2O2的作用是
作還原劑
作還原劑
。（4）“酸浸”后溶液的pH約為4.9，濾渣的主要成分是
Fe（OH）3、Al（OH）3
Fe（OH）3、Al（OH）3
。（5）“沉鉛”的濾液中，金屬離子有
Ba2+、Na+
Ba2+、Na+
。【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）；反應(yīng)PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）的平衡常數(shù)K====≈3.4×105＞105，說明PbSO4可以比較徹底的轉(zhuǎn)化為PbCO3；反應(yīng)BaSO4（s）+CO32-（aq）?BaCO3（s）+SO42-（aq）的平衡常數(shù)K====≈0.04＜＜105，說明該反應(yīng)正向進(jìn)行的程度有限，因此加入碳酸鈉不能使鉛膏中的BaSO4完全轉(zhuǎn)化；Fe2+；Pb+H2O2+2HAc=Pb（Ac）2+2H2O；作還原劑；Fe（OH）3、Al（OH）3；Ba2+、Na+
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
C
O
2
-
3
）
c
（
P
b
2
+
）
×
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
P
b
2
+
）
×
c
（
C
O
2
-
3
）
K
sp
（
P
b
S
O
4
）
K
sp
（
P
b
C
O
3
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2
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c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
C
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2
-
3
）
c
（
B
a
2
+
）
×
c
（
S
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2
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4
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c
（
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2
+
）
×
c
（
C
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2
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（
B
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S
O
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B
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C
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：1194引用：4難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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