Question

【题目】方铅矿的主要成分为PbS，含铅可达86.6%。以方铅矿为原料制备铅蓄电池的电极材料PbO2的工艺流程如图所示：

（1）方铅矿焙烧后排出气体的主要成分是______（填化学式），可用于工业制备________。

（2）步骤②中焦炭的作用是________。

（3）“粗铅”的杂质主要有锌、铁、铜、银等。电解精炼时，________作阴极，阴极反应式为________，阳极泥的主要成分是________。

（4）步骤⑤中制备PbO2的离子方程式________。

（5）已知：常温下，Ksp(PbS)=8×10-28、Ka1(H2S)=1.3×10-7、Ka2(H2S)=7.1×10-15。常温下，向Pb(NO3)2溶液中通入H2S气体，发生反应的离子方程式是________；结合数据分析，该反应能否进行得基本完全？________（写出计算推理过程）。

Answer 1

【答案】 N2、 SO2 硝酸（ 或氨气） 、 硫酸 还原二价铅 纯铅 Pb2++2e－=Pb Cu、 Ag PbO+ClO－=PbO2+Cl－ Pb2++H2S=PbS↓+ 2H+ 该反应的平衡常数：，所以反应能进行得基本完全。

【解析】（1）方铅矿焙烧生成PbO和SO2等，排出气体的主要成分是SO2以及空气中未反应的N2，混合物中N2可用于工业制备硝酸或氨气、二氧化硫可用于制硫酸；（2）步骤②中含有二价铅的固体在高温条件下与焦炭反应得到粗铅，焦炭的作用是还原二价铅；（3）“粗铅”的杂质主要有锌、铁、铜、银等。电解精炼时，纯铅作阴极，阴极反应式为Pb2++2e－=Pb，阳极泥的主要成分是Cu、Ag；（4）步骤⑤中PbO与次氯酸钠反应制备PbO2的离子方程式为PbO+ClO－=PbO2+Cl－；（5）向Pb(NO3)2溶液中通入H2S气体生成PbS沉淀，发生反应的离子方程式是Pb2++H2S=PbS↓+ 2H+；结合数据分析，该反应的平衡常数：，所以反应能进行得基本完全。