PbCO3廣泛用于陶瓷、油漆和顏料配制等。一種由方鉛礦(主要成分為PbS,含少量FeS)和軟錳礦(主要成分為MnO2)為原料制備PbCO3的流程如圖:
已知:①“酸浸”時(shí)PbS反應(yīng)的方程式為PbS+MnO2+4Cl-+4H+═PbCl42-+Mn2++S+2H2O.PbCl2易溶于熱水,難溶于冷水。在鹽酸中因與Cl-形成配合離子PbCl42-而增大PbCl2的溶解度。
②常溫下,幾種金屬離子沉淀的pH如下:
氫氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
開始沉淀的pH |
1.5 |
7.5 |
8.8 |
完全沉淀的pH |
2.3 |
9.7 |
10.4 |
(1)“酸浸”之前需要將方鉛礦、軟錳礦和氧化鈉粉碎并混合均勻,其目的是
增大接觸面積,加快浸出速率,提高原料利用率
增大接觸面積,加快浸出速率,提高原料利用率
。
(2)“趁熱抽濾”的目的是
避免鉛的化合物析出
避免鉛的化合物析出
。
(3)鐵錳濾液中陽離子主要是Mn
2+,還含少量Fe
3+、Fe
2+.從鐵錳濾液中得到較純錳鹽溶液有兩種方案:
方案甲:向?yàn)V液中加入酸化的雙氧水,再加入足量MnCO
3粉末,過濾得到錳鹽溶液。
方案乙:向?yàn)V液中加入稀硫酸酸化,然后加入二氧化錳粉末,充分反應(yīng);最后,加氨水調(diào)節(jié)溶液pH,過濾。
①方案甲中加入MnCO
3的目的是
中和酸,使Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3
中和酸,使Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3
。
②用離子方程式表示方案乙中“加入二氧化錳”的作用:
MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O
MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O
。
已知常溫下,K
sp[Fe(OH)
3]≈1.0×10
-38,為了使溶液中c(Fe
3+)=1.0×10
-5mol?L
-1,此時(shí)溶液的pH=
3
3
。
③從操作、產(chǎn)品純度角度考慮,方案
甲
甲
(填“甲”或”乙”)優(yōu)于另一種方案。
(4)研究工業(yè)生產(chǎn)中溫度對(duì)浸出率的影響如圖所示,則生產(chǎn)中浸出過程的最佳溫度是
70℃
70℃
。
(5)向氯化鉛(難溶于水)產(chǎn)品中加入氯化鈉溶液和碳酸鈉溶液,得到碳酸鉛產(chǎn)品后,要經(jīng)過“過濾、洗滌、干燥”等操作,檢驗(yàn)碳酸鉛是否洗滌干凈的操作是
取最后一次洗滌液于試管中,滴加硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,則洗滌干凈;若有白色沉淀生成,則未洗滌干凈
取最后一次洗滌液于試管中,滴加硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,則洗滌干凈;若有白色沉淀生成,則未洗滌干凈
。