Question

【题目】我国每年产生的废旧铅蓄电池约330万吨。从含铅废料（PbSO4、PbO2、PbO等）中回收铅，实现铅的再生，意义重大。一种回收铅的工作流程如下：

(1)铅蓄电池放电时，PbO2作____极。

(2)过程I，已知：PbSO4、PbCO3的溶解度(20℃)见图l；Na2SO4、Na2CO3的溶解度见图2。

①根据图l写出过程I的离子方程式：__________。

②生产过程中的温度应保持在40℃，若温度降低，PbSO4的转化速率下降。根据图2，解释可能原因：

i．温度降低，反应速率降低； ii．____（请你提出一种合理解释）。

③若生产过程中温度低于40℃，所得固体中，含有较多Na2SO4杂质，原因是____。

(3)过程Ⅱ，发生反应2PbO2+H2C2O4=2PbO+H2O2+2CO2↑。实验中检测到有大量O2放出，推测PbO2氧化了H2O2，通过实验证实了这一推测。实验方案是____。

（已知：PbO2为棕黑色固体；PbO为橙黄色固体）

(4)过程Ⅲ，将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液，生成Pb，如图3。

①阴极的电极反应式是____________。

②电解一段时间后，PbCl2'浓度极大下降，为了恢复其浓度且实现物质的循环利用，阴极区采取的方法是_______。

Answer 1

【答案】 正 PbSO4 (s) +CO32- (aq)PbCO3 (s) +SO42- (aq) Na2SO4、Na2CO3浓度降低，反应速率降低 温度低于40℃时，温度降低，平衡“Na2SO4(s)2Na+(aq) +SO42- (aq)”逆向移动，产生较多Na2SO4固体杂质 取少量PbO2于试管中，向其中滴加H2O2溶液，产生可使带火星木条复燃的气体，同时棕黑色固体变为橙黄色，证实推测正确 PbCl42-+2e-=Pb+4Cl- 继续向阴极区加PbO粗品

【解析】(1)铅蓄电池放电时，PbO2得到电子，作正极。(2)①根据图l可知碳酸铅更难溶，则根据沉淀转化可知过程I的离子方程式为 PbSO4(s)+CO32- (aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)。②根据图2可知温度降低时Na2SO4、Na2CO3浓度降低，反应速率降低，因此导致转化率下降。③温度低于40℃时，温度降低，平衡“Na2SO4(s)2Na+(aq)+SO42-(aq)”逆向移动，产生较多Na2SO4固体杂质。(3)如果PbO2氧化了H2O2，则必然产生PbO，根据颜色可判断，即取少量PbO2于试管中，向其中滴加H2O2溶液，产生可使带火星木条复燃的气体，同时棕黑色固体变为橙黄色，证实推测正确。(4)①阴极发生得到电子的还原反应，则电极反应式是PbCl42-+2e-=Pb+4C1-。②由于PbO能溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，因此为了恢复其浓度且实现物质的循环利用，阴极区采取的方法是继续向阴极区加PbO粗品。