Question

【题目】一种用草酸泥渣(含73.75％PbC2O4、24.24％PbSO4)制备PbCrO4的工艺流程如下：

回答下列问题：

已知：①PbC2O4完全分解的化学方程式为。

②PbCrO4难溶于水。

(1)泥渣“粉磨筛分”的目的是___________________________________。

(2)用Na2CO3将PbSO4转化为PbCO3的目的是_______________________；若在水溶液中进行，该反应的平衡常数K=______________________________________[已知KSP(PbCO3)＝6.4×10－14，KSP(PbSO4)＝1.6×10－8]。

(3)步骤Ⅵ“合成”时发生反应的化学方程式为____________________。

(4)“步骤Ⅶ”包含的实验操作有___________________________________及干燥。

(5)某工厂用10t该草酸泥渣制备PbCrO4，最终得到9.69t产品，Pb元素的转化率为_______(精确到小数点后2位)。

Answer 1

【答案】使反应速率加快 将难以热分解的硫酸铅转化为易分解的碳酸铅； 2.5×105 2Pb（NO3）2+Na2Cr2O7+H2O=2PbCrO4↓+2NaNO3+2HNO3 过滤、洗涤 90.91%

【解析】

(1)泥渣“粉磨筛分”后，颗粒变小，与溶液充分接触效果好；

(2)PbSO4不溶于水，加热不分解，Na2CO3将PbSO4转化为PbCO3，不溶于水，且加热分解；

(3)滤液中的硝酸铅与重铬酸钠反应生成铬酸铅、硝酸钠和硝酸；

(4)固液分离，采用过滤、洗涤、干燥；

(5)转化率为实际产量/理论产量×100%。

(1)泥渣“粉磨筛分”后，颗粒变小，与溶液充分接触效果好，提高反应速率；

(2)PbSO4不溶于水，加热不分解，Na2CO3将PbSO4转化为PbCO3，不溶于水，且加热易分解；根据反应式可知，K=c（SO42-）/c（CO32-）=KSP(PbSO4)/KSP(PbCO3)=2.5×105；

(3)滤液中的硝酸铅与重铬酸钠反应生成铬酸铅、硝酸钠和硝酸，反应的方程式：2Pb（NO3）2+Na2Cr2O7+H2O=2PbCrO4↓+2NaNO3+2HNO3；

(4)PbCrO4难溶于水，则固液分离，采用过滤、洗涤、干燥，可得到纯净的PbCrO4；

(5)根据Pb元素守恒，10t草酸泥含有Pb的质量为10t×73.75％×207/295+10t×24.24％×207/303=6.831t，理论可生成PbCrO4的质量为6.831t×323/207=10.659t，实际生成9.69t，则转化率为9.69t/10.659t×100%=90.91%。