Question

【題目】氯化鉛(PbCl2)常用于焊接和制備鉛黃等染料。利用從廢舊鉛蓄電池中得到的鉛膏獲取氯化鉛的流程如圖，試回答下列問(wèn)題：

已知：①鉛膏主要由PbSO4、PbO、PbO2和Pb等組成。

②流程圖中的“1”表示液體，“s”表示固體。

③硫酸鉛、氯化鉛微溶于水，但氯化鉛能溶于NaCl溶液中，主要發(fā)生反應(yīng)：PbCl2+Cl-==[PbCl3]-。

(1)鉛蓄電池的正極材料是________________(填化學(xué)式)，放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為________。

(2)“浸取反應(yīng)”是在加熱條件下，用鹽酸和氯化鈉溶液浸取鉛膏的過(guò)程，主要發(fā)生反應(yīng)的方程式有PbP

PbO2+Pb+4HCl==2PbCl2+2H2O PbO+2HCl==PbCl2+H2O,

PbSO4+2NaCl==PbCl2+Na2SO4 PbCl2+Cl-=[PbCl3]-

除此之外，PbO2還能與HCl反應(yīng)產(chǎn)生一種黃綠色氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________；該浸取過(guò)程中Pb與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的H2可能會(huì)與________ (填氣體名稱(chēng)，下同)、________等混合發(fā)生爆炸。

(3)PbCl2(溶液顯酸性)在氯化鈉溶液中的溶解度隨溫度的升高而增大，適當(dāng)?shù)厣�高溫度有利于提高鉛的浸取率，當(dāng)溫度高于70℃時(shí)，浸取率提高不明顯，可能的原因是________________________________；為了提高浸取率，還可以采取的措施是________________________________________。

(4)在室溫下靜置冷卻3h后，過(guò)濾得到的氯化鉛的回收率可達(dá)到85％，過(guò)濾后得到的濾液進(jìn)行循環(huán)使用可提高鉛的利用率。在循環(huán)使用之前需加入氯化鈣將SO42-進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化，若無(wú)此步驟，直接循環(huán)使用，溶液中SO42-濃度過(guò)大，則會(huì)導(dǎo)致的結(jié)果是________________________________________。

Answer 1

【答案】PbO2 Pb+SO42--2e-==PbSO4 PbO2+4HCl==PbCl2+Cl2↑+2H2O 氧氣 空氣(或氧氣) PbCl2水解生成HCl，超過(guò)70℃時(shí)HCl易揮發(fā) 延長(zhǎng)浸取時(shí)間或充分?jǐn)嚢?/span> 容易形成PbSO4沉淀而導(dǎo)致氯化鉛的回收率低

【解析】

(1)由鉛蓄電池的總反應(yīng)為：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，氧化劑做正極，還原劑做負(fù)極，所以正極材料是PbO2，放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Pb+SO42--2e-==PbSO4。答案：PbO2；Pb+SO42--2e-==PbSO4。

(2) 由PbO2能與HCl反應(yīng)產(chǎn)生一種黃綠色氣體為氯氣，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式是PbO2+4HCl==PbCl2+Cl2↑+2H2O 。浸取過(guò)程中Pb與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的H2可能會(huì)與氧氣或空氣等混合發(fā)生爆炸。答案：PbO2+4HCl==PbCl2+Cl2↑+2H2O；氧氣；空氣(或氧氣)。

(3) 因?yàn)镻bSO4+2NaCl==PbCl2+Na2SO4 且PbCl2+2H2OPb(OH)2+2HCl，當(dāng)溫度高于70℃時(shí)，PbCl2水解生成的HCl易揮發(fā)，促進(jìn)了水解，所以浸取率不高，為了提高浸取率，還可以采取的措施是延長(zhǎng)浸取時(shí)間或充分?jǐn)嚢�。答案：PbCl2水解生成HCl，超過(guò)70℃時(shí)HCl易揮發(fā)；延長(zhǎng)浸取時(shí)間或充分?jǐn)嚢琛?/span>

(4)在室溫下靜置冷卻3h后，過(guò)濾得到的氯化鉛的回收率可達(dá)到85％，過(guò)濾后得到的濾液進(jìn)行循環(huán)使用可提高鉛的利用率。在循環(huán)使用之前需加入氯化鈣將SO42-進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化，若無(wú)此步驟，直接循環(huán)使用，溶液中SO42-濃度過(guò)大，則會(huì)導(dǎo)致的結(jié)果是形成了PbSO4沉淀而導(dǎo)致氯化鉛的回收率低。答案：容易形成PbSO4沉淀而導(dǎo)致氯化鉛的回收率低。