工业生产中利用方铅矿（主要成分为PbS，含有FeS2等杂质）制备PbSO4的工艺流程如图。
已知：①PbCl2难溶于冷水，易溶于热水。
②PbCl2（s）+2Cl-（aq）⇌PbCl42- （aq）△H＞0
③Ksp（PbSO4）=1.08×10-8，Ksp（PbCl2）=1.6×10-5
（1）“浸取”时需要加热，充分反应后生成Na2PbCl4、S、FeCl3等物质，其中生成FeCl3的化学方程式为3MnO2+2FeS2+12HCl=2FeCl3+4S↓+3MnCl2+6H2O3MnO2+2FeS2+12HCl=2FeCl3+4S↓+3MnCl2+6H2O。
（2）“滤渣2”的主要成分是Fe（OH）3Fe（OH）3。
（3）“沉降”操作时加入冰水的原因是温度降低，用利于PbCl2（s）+2Cl-（aq）⇌PbCl42- （aq）平衡向左移动，使PbCl42-转化为PbCl2，便于析出PbCl2晶体温度降低，用利于PbCl2（s）+2Cl-（aq）⇌PbCl42- （aq）平衡向左移动，使PbCl42-转化为PbCl2，便于析出PbCl2晶体。
（4）上述流程中滤液可循环利用，试剂X是H2SO4H2SO4（填化学式）。PbCl2经“沉淀转化”后得到PbSO4，若用1LX溶液转化10mol的PbCl2，则X溶液的最初物质的量浓度不得低于10.27 mol•L-110.27 mol•L-1。
（5）硫酸铅广泛应用于制造铅蓄电池。铅蓄电池充电时，正极与电源的正正极相连，其电极反应式为PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-。充电过程中转移2mol e-时，两电极材料共减轻减轻（填“增加”或“减少”）的质量为160160g。
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】3MnO2+2FeS2+12HCl=2FeCl3+4S↓+3MnCl2+6H2O；Fe（OH）3；温度降低，用利于PbCl2（s）+2Cl-（aq）⇌PbCl42- （aq）平衡向左移动，使PbCl42-转化为PbCl2，便于析出PbCl2晶体；H2SO4；10.27 mol•L-1；正；PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-；减轻；160
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：21引用：2难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
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