Question

【题目】PbCO3广泛用于陶瓷、油漆和颜料配制等。一种由方铅矿（主要成分为PbS，含少量FeS）和软锰矿（主要成分为MnO2）为原料制备PbCO3的流程如图：

已知：①“酸浸”时PbS反应的方程式为PbS+MnO2+4Cl-+4H+=== PbCl42-+Mn2++S+2H2O。PbCl2易溶于热水，难溶于冷水。在盐酸中因与Cl-形成配合离子PbCl42-而增大PbCl2的溶解度.

②常温下，几种金属离子沉淀的pH如表：

氢氧化物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Mn（OH）2
开始沉淀的pH	1.5	7.5	8.8
完全沉淀的pH	2.3	9.7	10.4

（1）“酸浸”之前需要将方铅矿、软锰矿和氧化钠粉碎并混合均匀，其目的是____。

（2）“趁热抽滤”的目的是___。

（3）铁锰滤液中阳离子主要是Mn2+，还含少量Fe3+、Fe2+。从铁锰滤液中得到较纯锰盐溶液有两种方案：

方案甲：向滤液中加入酸化的双氧水，再加入足量MnCO3粉末，过滤得到锰盐溶液。

方案乙：向滤液中加入稀硫酸酸化，然后加入二氧化锰粉末，充分反应；最后，加氨水调节溶液pH，过滤。

①方案甲中加入MnCO3的目的是_____。

②用离子方程式表示方案乙中“加入二氧化锰”的作用：____。

已知常温下，Ksp[Fe（OH）3]≈1.0×10-38，为了使溶液中c（Fe3+）=1.0×10-5mol·L-1，此时溶液的pH= ____。

③从操作、产品纯度角度考虑，方案____（填“甲”或”乙”）优于另一种方案。

（4）研究工业生产中温度对浸出率的影响如图所示，则生产中浸出过程的最佳温度是___。

（5）向氯化铅（难溶于水）产品中加入氯化钠溶液和碳酸钠溶液，得到碳酸铅产品后，要经过“过滤、洗涤、干燥”等操作，检验碳酸铅是否洗涤干净的操作是____。

Answer 1

【答案】增大接触面积，加快浸出速率，提高原料利用率 避免铅的化合物析出 中和酸，使Fe3+全部转化为Fe（OH）3 MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O 3 甲 70℃ 取最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，则洗涤干净；若有白色沉淀生成，则未洗涤干净

【解析】

（1）增大固体的接触面可以加快反应速率；

(2) PbCl2易溶于热水，难溶于冷水；

（3）①MnCO3消耗H+，加入MnCO3溶液pH升高，促进铁离子完全水解生成氢氧化铁沉淀；

②根据二氧化锰具有氧化性分析；根据Ksp[Fe（OH）3]≈1.0×10-38计算溶液的pH；

③方案甲不引入新杂质。方案乙需要测定pH；

（4）根据图像、结合能效分析；

（5）碳酸铅表面吸附有氯离子、碳酸根离子等，检验氯离子是否存在，以判断碳酸铅是否洗涤干净。

（1）将方铅矿、软锰矿和氧化钠粉碎并混合均匀，能增大固体与液体的接触面，加快反应速率，提高原料利用率。

（2）PbCl2易溶于热水，难溶于冷水，题意获得铅的化合物溶液，其目的是避免铅的化合物析出，防止铅的化合物损失。

（3）①MnCO3+2H+===Mn2++CO2↑+H2O，MnCO3消耗H+，加入MnCO3溶液pH升高，促进铁离子完全水解生成氢氧化铁。

②二氧化锰其有氧化性，在酸性介质中能把亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式是MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O。

，c（H+）=1.0×10-3mol·L-1，pH=3。

③方案甲操作简便，不引入新杂质。方案乙需要测定pH，操作较复杂且引入铵盐杂质。方案甲优于方案乙。

（4）观察图像，选择浸出率最高且耗能较低的条件为最佳条件，如70~90℃之间浸出率接近相等，但是，70℃时节能，成本低，所以浸出过程的最佳温度是70℃。

（5）碳酸铅表面吸附有氯离子、碳酸根离子等，检验氯离子是否存在，以判断碳酸铅是否洗涤干净，方法是：取最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，则洗涤干净，若有白色沉淀生成，则未洗涤干净。