Question

17．Ⅰ．鉛的存在形態(tài)主要有Pb²⁺、Pb（OH）⁺、Pb（OH）₂、Pb（OH）₃^-、Pb（OH）₄^2-，其中Pb（OH）₂為沉淀．各形態(tài)的物質(zhì)的量分數(shù)α 隨溶液pH變化的關(guān)系如圖所示：

（1）往含Pb²⁺的溶液中滴加NaOH溶液，pH=8時溶液中的陽離子除H⁺、Na⁺外還有Pb²⁺、Pb（OH）⁺．pH＞13.2，隨著pH增大混合體系中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為Pb（OH）₃^-+OH^-=Pb（OH）₄^2-．
（2）為了使廢水中Pb²⁺盡可能轉(zhuǎn)化為沉淀，應(yīng)控制pH在10左右．
Ⅱ．廢鉛蓄電池所引起的鉛污染日益嚴重．工業(yè)上從廢鉛蓄電池的鉛膏（PbO₂、PbSO₄）回收鉛的工藝流程如下，該工藝簡稱CX-EW法．
已知：H₂SiF₆為二元強酸，電離方程式為H₂SiF₆═2H⁺+SiF₆^2-
（3）步驟①反應(yīng)中雙氧水表現(xiàn)還原性（填“氧化性”、“還原性”或“不穩(wěn)定性”）．
（4）濾液A中溶質(zhì)的主要成分是硫酸銨，該物質(zhì)的一種用途為氮肥（或工業(yè)原料）．
（5）步驟③用惰性電極電解PbSiF₆溶液的陰極電極反應(yīng)式為Pb²⁺+2e^-=Pb．
（6）工業(yè)上還可以用火法回收鉛：鉛膏$→_{＞1200℃}^{碳粉}$Ph+氣體，與CX-EW法相比，火法的缺點有產(chǎn)生大量溫室效應(yīng)氣體，巨大的能量消耗（寫兩點）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象可知pH=8時，Pb²⁺，Pb（OH）⁺和Pb（OH）₂共存，另外溶液中還有H⁺；pH＞13.2時Pb（OH）₃^-與氫氧根離子反應(yīng)生成Pb（OH）₄^2-；
（2）結(jié)合圖象判斷使廢水中Pb²⁺盡可能轉(zhuǎn)化為Pb（OH）₂沉淀的最佳pH；
（3）步驟①中雙氧水與鉛膏（PbO₂、PbSO₄）反應(yīng)生成碳酸鉛、二氧化鉛，根據(jù)鉛元素的化合價變化判斷雙氧水反應(yīng)中的作用；
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒定律判斷濾液A中溶質(zhì)的主要組成；
（5）用惰性電極電解時，陰極上Pb²⁺放電發(fā)生還原反應(yīng)；
（6）從反應(yīng)消耗能量大小、反應(yīng)產(chǎn)物是否污染環(huán)境角度分析．

解答 解：（1）結(jié)合圖象可知pH=8時，Pb²⁺，Pb（OH）⁺和Pb（OH）₂共存，另外溶液中還有H⁺，所以中存在的陽離子除H⁺、Na⁺外還有Pb²⁺、Pb（OH）⁺；
pH＞13.2時，Pb（OH）₃^-的濃度逐漸減小，Pb（OH）₄^2-的濃度逐漸增大，說明Pb（OH）₃^-與氫氧根離子反應(yīng)生成Pb（OH）₄^2-，反應(yīng)的離子方程式為：Pb（OH）₃^-+OH^-=Pb（OH）₄^2-，
故答案為：Pb²⁺、Pb（OH）⁺；Pb（OH）₃^-+OH^-=Pb（OH）₄^2-；
（2）結(jié)合圖象可知，在pH=10時，鉛元素主要以Pb（OH）₂以形式存在，所以使廢水中Pb²⁺盡可能轉(zhuǎn)化為Pb（OH）₂沉淀的最佳pH為10左右，
故答案為：10；
（3）步驟①中雙氧水與鉛膏（PbO₂、PbSO₄）反應(yīng)生成碳酸鉛、PbO，鉛元素的化合價從+4變?yōu)?2，化合價降低被還原，在反應(yīng)中作氧化劑，則雙氧水在反應(yīng)中被氧化，表現(xiàn)了還原性，
故答案為：還原性；
（4）碳酸銨、雙氧水與PbO₂、PbSO₄反應(yīng)生成碳酸鉛、PbO，則反應(yīng)后濾液中溶質(zhì)應(yīng)該為硫酸銨，硫酸銨可以做氮肥，也可以做工業(yè)原料，
故答案為：硫酸銨；氮肥（或工業(yè)原料）
（5）用惰性電極電解時，陰極上Pb²⁺放電發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Pb²⁺+2e^-=Pb，
故答案為：Pb²⁺+2e^-=Pb；
（6）工業(yè)上還可以用火法回收鉛：鉛膏$→_{＞1200℃}^{碳粉}$Ph+氣體，與CX-EW法相比，火法的缺點為：消耗能量多，產(chǎn)生二氧化碳多，容易導(dǎo)致溫室效應(yīng)，
故答案為：產(chǎn)生大量溫室效應(yīng)氣體、巨大的能量消耗．

點評 本題考查了金屬回收利用、三廢處理及環(huán)境保護、氧化還原反應(yīng)的判斷，題目難度中等，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰�，注意熟練掌握電解原理，明確氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑的判斷方法．