Question

（13分）某研究性學習小組利用廢舊鉛蓄電池陰、陽極填充物------鉛膏（含PbO、PbO2、PbSO4）制備電絕緣材料三鹽基硫酸鉛（3PbO?PbSO4?H2O），進行資源回收研究，設計實驗流程如下：

（1）步驟①鉛膏中PbSO4與Na2CO3溶液反應轉化為PbCO3，說明溶解度：PbSO4 （填“＞”或“＜”）PbCO3。

（2）步驟①中PbO2轉化為PbCO3的離子方程式是（請配平此離子方程式）：

（3）將步驟①和④的濾液合并，加入 PH＝7，再經(jīng)過 、冷卻結晶、

、洗滌、干燥，可獲得Na2SO4?10H2O晶體。

（4）若鉛膏的質(zhì)量為78g，步驟①中PbO2和PbSO4全部轉化為PbCO3，且PbO未發(fā)生反應；步驟②中共收集到5.6LCO2(標準狀態(tài))，步驟③中獲得90.9 g PbSO4,則鉛膏中PbO的質(zhì)量分數(shù)為 （假設流程中原料無損失）。

 

Answer 1

（1）＞；（2）1,1,1,1，H2O，1,1,2；（3）H2SO4；蒸發(fā)濃縮；過濾；（4）14.3%。

【解析】

試題分析：（1）步驟①鉛膏中PbSO4與Na2CO3溶液反應轉化為PbCO3，說明PbSO4的溶解度大于PbCO3；（2）在步驟①中PbO2轉化為PbCO3的反應是氧化還原反應，所以根據(jù)電荷守恒、原子守恒可得離子方程式是PbO2＋SO32－＋CO32－＋H2O= PbCO3↓＋SO42－＋2OH－。（3）將步驟①和④的濾液合并，加入H2SO4調(diào)整溶液的酸堿性PH＝7，再經(jīng)過蒸發(fā)濃縮；冷卻結晶、過濾，洗滌、干燥，可獲得Na2SO4?10H2O晶體。（4）若鉛膏的質(zhì)量為78g，步驟①中PbO2和PbSO4全部轉化為PbCO3，且PbO未發(fā)生反應；步驟②中共收集到5.6LCO2(標準狀態(tài))，則根據(jù)Pb守恒可知PbO2和PbSO4的物質(zhì)的量是5.6L÷22.4L/mol=0.25mol步驟③中獲得90.9 g PbSO4,n(PbSO4)= 90.9 g÷303g/mol=0.3mol,其中由PbO產(chǎn)生的PbSO4是物質(zhì)的量是0.3mol-0.25mol=0.05mol則鉛膏中PbO的質(zhì)量分數(shù)為(0.05mol×223g/mol÷78g)×100%=14.3%。

考點：考查物質(zhì)的制取過程中的反應原理的知識。包括物質(zhì)的溶解度大小的比較、離子方程式的配平、混合物的分離方法、物質(zhì)純度的計算等知識。