题目内容
【题目】以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如图:
(1)过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的离子方程式是_________________。
(2)过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:
ⅰ:2Fe2++PbO2+4H++SO===2Fe3++PbSO4+2H2O
ⅱ:……
①写出ⅱ的离子方程式:_______________________________________。
②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2,溶液变红。
b._________________________________________________________。
【答案】Pb+PbO2+4H++2SO42+2PbSO4+2H2O 2Fe3++Pb+SO42+=PbSO4+2Fe2+ 取a中红色溶液少量,向其中加入过量铅粉充分反应后,红色褪去
【解析】
根据题意可知,本题考查离子方程式的书写和亚铁离子及铁离子的检验,运用离子方程式的步骤和亚铁离子及铁离子的检验方法析。
(1)根据题给化学工艺流程知,过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和水,故离子方程式为:Pb+PbO2+4H++2SO42+2PbSO4+2H2O,
故答案为:Pb+PbO2+4H++2SO42+2PbSO4+2H2O;
(2)①催化剂通过参加反应,改变反应历程,降低反应的活化能,加快化学反应速率,而本身的质量和化学性质反应前后保持不变,根据题给信息知反应i中Fe2+被PbO2氧化为Fe3+,则反应ii中Fe3+被Pb还原为Fe2+,则ⅱ的离子方程式为2Fe3++Pb+SO42+=PbSO4+2Fe2+,
故答案为:2Fe3++Pb+SO42+=PbSO4+2Fe2+;
②a实验证明发生反应i,则b实验需证明发生反应ii,实验方案为取a中红色溶液少量,加入过量Pb,充分反应后,红色褪去;
故答案为:实验方案为取a中红色溶液少量,加入过量Pb,充分反应后,红色褪去。