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廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,還有少量BaSO4、Fe2O3、Al2O3等。為了保護環(huán)境、充分利用鉛資源,通過如圖流程實現(xiàn)鉛的回收。
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已知:i.一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如表:
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
ii.濃度為0.1mol?L-1的一些金屬離子生成氫氧化物沉淀時的pH如表:
金屬氫氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 Pb(OH)2
開始沉淀的 1.5 6.3 3.3 7.1
完全沉淀的pH 2.8 8.3 4.6 9.1
回答下列問題:
(1)在“脫硫”中,PbSO4發(fā)生轉(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)

(2)在“脫硫”中,加入Na2CO3不易使鉛膏中的BaSO4發(fā)生轉(zhuǎn)化,原因是
應(yīng)BaSO4(s)+CO32-(aq)?BaCO3(s)+SO42-(aq)的平衡常數(shù)K=
c
S
O
4
2
-
c
C
O
3
2
-
=
K
sp
B
a
S
O
4
K
sp
B
a
C
O
3
=
1
.
1
×
1
0
-
11
2
.
6
×
1
0
-
9
≈0.04<105,說明該反應(yīng)正向進行的程度有限,因此加入碳酸鈉不能使鉛膏中的BaSO4完全轉(zhuǎn)化
應(yīng)BaSO4(s)+CO32-(aq)?BaCO3(s)+SO42-(aq)的平衡常數(shù)K=
c
S
O
4
2
-
c
C
O
3
2
-
=
K
sp
B
a
S
O
4
K
sp
B
a
C
O
3
=
1
.
1
×
1
0
-
11
2
.
6
×
1
0
-
9
≈0.04<105,說明該反應(yīng)正向進行的程度有限,因此加入碳酸鈉不能使鉛膏中的BaSO4完全轉(zhuǎn)化
。若要有BaCO3生成,溶液中的
c
C
O
2
-
3
c
S
O
2
-
4
至少大于
23.6
23.6
。
(3)在“酸浸”中,除加入CH3COOH,還要加入H2O2。
①H2O2除了能將Fe(Ⅱ)轉(zhuǎn)化為Fe(Ⅲ),還能促進金屬Pb在醋酸中轉(zhuǎn)化為(CH3COO)2Pb。寫出H2O2使Pb轉(zhuǎn)化為(CH3COO)2Pb的化學方程式
Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O
Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O
。
②H2O2也能使PbO2轉(zhuǎn)化為(CH3COO)2Pb。其中H2O2的作用是
作還原劑
作還原劑

③“酸浸”時,為了加快反應(yīng)速率,可適當加熱。但溫度不宜過高,原因可能是
過氧化氫不穩(wěn)定,溫度過高會大量分解、溫度較高促進(CH3COO)2Pb水解
過氧化氫不穩(wěn)定,溫度過高會大量分解、溫度較高促進(CH3COO)2Pb水解
(寫出2條)。
(4)“酸浸”后調(diào)節(jié)溶液的pH約為4.9,則濾渣的主要成分是
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
。
(5)“沉鉛”時,產(chǎn)生沉淀后的pH低于7.1,原因是:沉淀生成后c(Pb2+
0.1mol?L-1(填“>”、“=”或“<”)。

【答案】PbSO4(s)+CO32-(aq)?PbCO3(s)+SO42-(aq);應(yīng)BaSO4(s)+CO32-(aq)?BaCO3(s)+SO42-(aq)的平衡常數(shù)K=
c
S
O
4
2
-
c
C
O
3
2
-
=
K
sp
B
a
S
O
4
K
sp
B
a
C
O
3
=
1
.
1
×
1
0
-
11
2
.
6
×
1
0
-
9
≈0.04<105,說明該反應(yīng)正向進行的程度有限,因此加入碳酸鈉不能使鉛膏中的BaSO4完全轉(zhuǎn)化;23.6;Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O;作還原劑;過氧化氫不穩(wěn)定,溫度過高會大量分解、溫度較高促進(CH3COO)2Pb水解;Fe(OH)3、Al(OH)3;>
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:58引用:1難度:0.3
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    (1)用足量(NH42SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
    ①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
     

    ②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH34]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (2)“浸出”時As2O3轉(zhuǎn)化為
    A
    s
    O
    3
    -
    3
    。“除砷”步驟①中用(NH42S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
     
    和BaSO4。
    (4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運用平衡移動原理解釋原因:
     

    (5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
     
    。
    (6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
    已知:?。腆w失重質(zhì)量分數(shù)=
    樣品起始質(zhì)量
    -
    剩余固體質(zhì)量
    樣品起始質(zhì)量
    ×100%。
    ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分數(shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
     
    %(保留到小數(shù)點后一位)。
    ②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
     
    (填字母序號)。
    a.恒溫280℃,60~120min
    b.恒溫300℃,240~300min
    c.恒溫350℃,240~300min
    d.恒溫550℃,60~120min
    (7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:80引用:5難度:0.5
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