Question

【题目】用废铅蓄电池的铅泥（含PbSO4、PbO和Pb等）制备精细化工产品PbSO4·3PbO·H2O（三盐）的主要流程如下：

已知：常温下，Ksp（PbSO4）=2.0×10-8 Ksp（PbCO3）=1.0×10-13 ，请回答以下问题：

(1)铅蓄电池工作原理是PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O，在放电过程中负极的质量__________；电解质溶液的pH___________（用“变大”、“不变”或“变小”填写）。该铅蓄电池放电过程中的正极反应式为__________________________________________。

(2)步骤③的目的是使铅泥中的Pb溶解，其对应的离子方程式为________________ 。滤液2中的溶质主要是_____________（填化学式），过滤操作中使用到的玻璃仪器有_____。

(3)步骤⑥合成三盐的化学方程式为________________________。

(4)步骤⑦洗涤产品的方法是________________________________。

(5)在“转化”过程中，若PbSO4和PbCO3在悬浊液中共存，则c（SO42-）：c（CO32-）=____________。

Answer 1

【答案】变大 变大 PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O 3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO+4H2O HNO3 玻璃棒、烧杯、漏斗 4PbSO4+6NaOH=3Na2SO4+PbSO43PbOH2O+2H2O 将产品放入过滤器中，加入蒸馏水没过产品，让谁自然流下，重复2至3次 2.0×105

【解析】

题时抓住流程中物质转化原理及铅蓄电池工作原理，分析元素化合价变化，弄清滤液和滤渣的主要成分，根据物质性质推断相关的化学反应；区别放电和充电，根据电极反应类型书写电极反应式。

(1)铅蓄电池工作原理是PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O，在放电过程中负极电极反应式：Pb+ H2SO4-2e-=PbSO42-+4H+，所以负极的质量变大；放电时，正极的电极反应式为PbO2+2e-+ SO42-+4H+PbSO4+2H2O,电解质溶液的H+浓度减小，所以pH变大。答案：变大；变大 ； PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O。

(2)步骤③的目的是使铅泥中的Pb溶解，其对应的离子方程式为3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO+4H2O 。沉铅涉及的反应为Pb(NO3)2+H2SO4PbSO4↓+2HNO3。所以滤液Ⅱ中的溶质主要是HNO3，过滤操作中使用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗。答案： 3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO+4H2O ； HNO3 ；玻璃棒、烧杯、漏斗。

(3) 加入NaOH溶液，合成三盐的化学方程式为4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O↓+3Na2SO4+2H2O。答案：4PbSO4+6NaOH=3Na2SO4+PbSO43PbOH2O+2H2O

(4) 向装产品的过滤器中加入蒸馏水没过产品，让水自然流下，重复2至3次即可；答案：将产品放入过滤器中，加入蒸馏水没过产品，让水自然流下，重复2至3次 。

(5) PbSO4(s)+ CO32-(aq)PbCO3(s)+ SO42-(aq)；K=c(SO42-)/c(CO32-)= Ksp（PbSO4）/ Ksp（PbCO3）=2.0×10-8/1.0×10-13 ==2.0×105。所以在转化过程中，PbSO4和PbCO3在悬浊液中共存时，则c（SO42-）：c（CO32-）=2.0×105。答案：2.0×105。