Question

【题目】PbCl2是一种重要的化工材料，常用作助溶剂、制备铅黄等染料。工业生产中利用方铅矿精矿（主要成分为PbS，含有FeS2等杂质）和软锰矿（主要成分为MnO2）制备PbCl2的工艺流程如下图所示。

已知：i. PbCl2微溶于水

ii. PbCl2 (s) + 2Cl－(aq) PbCl42-(aq) ΔH > 0

（1）在浸取前矿石样品要粉碎，目的是___________。

（2）浸取过程中MnO2与PbS发生如下反应，请将离子反应方程式配平：

__+__+PbS+__MnO2=PbCl2+______+_______+__

（3）由于PbCl2微溶于水，容易附着在方铅矿表面形成“钝化层”使反应速率大大降低，浸取剂中加入饱和NaCl溶液可有效避免这一现象，原因是_______________。

（4）调节pH的目的是_________________。

（5）调节pH过滤后的滤液进入沉降池，从滤液中获得PbCl2(s)可以采取的措施有_________。

Answer 1

【答案】增大反应物接触面积，提高反应速率 8H＋ 2Cl－ 4 4Mn2+ SO42－ 4H2O PbCl2 (s) + 2Cl－(aq) PbCl42－ (aq)，加入NaCl增大c(Cl－)，有利于平衡正向移动，将PbCl2 (s)转化为溶液中的离子，消除“钝化层”。 除去溶液中的Fe3+ 加水稀释、降温

【解析】

方铅矿精矿（主要成分为PbS，含有FeS2等杂质）和软锰矿（主要成分为MnO2）中加入稀盐酸，根据酸性废液中含有硫酸根离子可知PbS中S元素被氧化成硫酸根离子，加入氯化钠促进反应PbCl2(s) + 2Cl－(aq)PbCl42－ (aq)，加入氢氧化钠调节pH，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到氢氧化铁、矿渣和滤液，PbCl2微溶于水，将溶液沉降过滤得到PbCl2，据此解答。

（1）在浸取前矿石样品要粉碎，目的是增大反应物接触面积，提高反应速率，故答案为：增大反应物接触面积，提高反应速率。

（2）浸取过程中MnO2与PbS发生反应4MnO2+ PbS+8HCl=3MnCl2+ PbCl2+MnSO4+4H2O，离子方程式为8H++2Cl-+4MnO2+ PbS= PbCl2+4Mn2++ SO42-+4H2O，故答案为：8H＋；2Cl－；4 ；4Mn2+ ；SO42－； 4H2O。

（3）浸取剂中加入饱和NaCl溶液可有效避免这一现象，原因是PbCl2 (s) + 2Cl－(aq) PbCl42－ (aq)，加入NaCl增大c(Cl－)，有利于平衡正向移动，将PbCl2 (s)转化为溶液中的离子，消除“钝化层”，故答案为：PbCl2 (s) + 2Cl－(aq) PbCl42－ (aq)，加入NaCl增大c(Cl－)，有利于平衡正向移动，将PbCl2 (s)转化为溶液中的离子，消除“钝化层”。

（4）根据流程可知，调节溶液的pH,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去溶液中的Fe3+，故答案为：除去溶液中的Fe3+。

（5）已知PbCl2(s) + 2Cl－(aq) PbCl42-(aq) ΔH＞0，可通过加水稀释，降温促进反应逆向进行，获得PbCl2，故答案为：加水稀释、降温。