硫酸铅广泛应用于制造蓄电池、白色颜料等.利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产硫酸铅的流程如下:

已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb,还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质.25℃时,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,Ksp(PbSO4)=1.6×10-8.
(1)已知步骤Ⅰ有NO产生,浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+.分别写出PbO、Pb参加反应的化学方程式PbO+2HNO3=Pb(NO3)2+H2OPbO+2HNO3=Pb(NO3)2+H2O、3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O.
(2)步骤Ⅰ需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余,目的是防止Ag被溶解进入溶液(或使Ag留在浸出渣中)防止Ag被溶解进入溶液(或使Ag留在浸出渣中).
(3)母液可循环利用于步骤Ⅰ,其溶质主要是HNO3HNO3(填一种物质化学式),若母液中残留的SO42-过多,循环利用时可能出现的问题是浸出时部分铅离子生成PbSO4随浸出渣排出,降低PbSO4的产率浸出时部分铅离子生成PbSO4随浸出渣排出,降低PbSO4的产率.
(4)产品PbSO4还需用Pb(NO3)2溶液多次洗涤,目的是除去CaSO4杂质CaSO4杂质.
(5)铅蓄电池的电解液是硫酸,充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb,充电时阴极的电极反应式为PbSO4+2e-=Pb+SO42-PbSO4+2e-=Pb+SO42-.
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】PbO+2HNO3=Pb(NO3)2+H2O;3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O;防止Ag被溶解进入溶液(或使Ag留在浸出渣中);HNO3;浸出时部分铅离子生成PbSO4随浸出渣排出,降低PbSO4的产率;CaSO4杂质;PbSO4+2e-=Pb+SO42-
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:109引用:5难度:0.3
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