Question

【题目】三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O)简称“三盐”，白色或微黄色粉末，热稳定性能优良，主要用作聚氯乙烯的热稳定剂。“三盐”是由可溶性铅盐中加入硫酸生成硫酸铅，再加氢氧化钠而制得。以100.0吨铅泥（主要成分为PbO、Pb及PbSO4等）为原料制备三盐的工艺流程如下图所示

已知：（1）Ksp(PbSO4)=1.82×10-8，Ksp(PbCO3)=1.46×10-13；

（2）铅与冷盐酸、冷硫酸几乎不起作用。

请回答下列问题：

（1）写出步骤①“转化”的化学方程式_________________________________

（2）步骤②“过滤1”后所得滤渣的主要成分为_____________

（3）步骤③“酸溶”，最适合选用的酸为___________，为提高酸溶速率，可采取的措施是____________________________________（任意写出一条）

（4）若步骤④“沉铅”后的滤液中c(Pb2+)=1.82×10-5mol·L-1，则此时c(SO42-)=_________ mol·L-1

（5）从原子利用率的角度分析该流程的优点为____________________________________。

（6）步骤⑥“合成”三盐的化学方程式为____________________________________________。

Answer 1

【答案】PbSO4+Na2CO3=PbCO3+Na2SO4 Pb PbO PbCO3 HNO3 适当升温(适当增加硝酸浓度、减小滤渣颗粒大小等合理答案均可) 1×10-3 滤液2(HNO3溶液)可以循环利用 4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O

【解析】

（1）由于PbSO4溶解度较大，又不溶于稀酸，而PbCO3溶解度小，能溶于稀酸，为提高原料的利用率，加入碳酸钠将硫酸铅转化为碳酸铅；

（2）经步骤①将硫酸铅转化为碳酸铅后，滤渣的主要成分为Pb PbO PbCO3；

（3）由于铅与冷盐酸、冷硫酸几乎不起作用，所以用硝酸溶解铅及其化合物，且能生成可溶性铅盐，为提高溶解速率，可适当提高温度，适当增加硝酸浓度、减小滤渣颗粒大小等；

（4）根据Ksp(PbSO4)=1.82×10-8，若滤液中c(Pb2+)=1.82×10-5mol·L-1，则此时c(SO42-)=

；

（5）从原子利用率的角度分析该流程的优点为滤液2(HNO3溶液)可以循环利用，节约原料，降低成本；

（6）根据题目叙述，结合转化关系，则步骤⑥“合成”三盐的化学方程式为4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O。