Question

【题目】废旧铅蓄电池的回收利用是发展循环经济的必经之路。其阴、阳极填充物(铅膏，主要含PbO、PbO2 等)是废旧铅蓄电池的主要部分，回收时所得黄丹(PbO)可用于合成三盐基硫酸铅(组成可表示为3PbO·PbSO4·H2O)，其工艺流程如下：

(1)铅膏中加入Na2SO3溶液所发生的离子方程式_____________。

(2)操作I的名称__________。用18.4 mol L-1H2SO4 配制100 mL1 mol L-1H2SO4溶液需要用到的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、__________。

(3)滤液A能用来回收Na2SO4·10H2O，提取该晶体的主要步骤有蒸发浓缩、______、过滤、洗涤、干燥；检验该晶体中阴离子的实验方法是__________。

(4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重2.0% (×100%)的残留固体，若a点固体表示为PbOx或mPbO nPbO2，

列式计算x值_________和m：n值__________。

Answer 1

【答案】 PbO2+SO32-=PbO+SO42- 过滤 100mL容量瓶 冷却结晶 取少量晶体溶于蒸馏水，然后用盐酸酸化，再滴BaCl2溶液，若出现白色沉淀，即证明该晶体中含有SO42- x=1.7 =3：7

【解析】试题分析：本题以铅膏合成三盐基硫酸铅的流程为载体，考查离子方程式的书写，物质的量浓度溶液的配制，基本实验操作，SO42-的检验，热重图像的计算。

（1）铅膏中加入Na2SO3溶液，经操作I得到PbO，Na2SO3将铅膏中PbO2还原成PbO，Na2SO3被氧化成Na2SO4，写出主要反应物和生成物：Na2SO3+PbO2→Na2SO4+PbO，反应中S元素的化合价由+4价升至+6价，Pb元素的化合价由+4价降至+2价，根据得失电子守恒配平，写出化学方程式为Na2SO3+PbO2=Na2SO4+PbO；离子方程式为SO32-+PbO2=SO42-+PbO。

（2）操作I将难溶的PbO和Na2SO4溶液分离，操作I为过滤。由浓H2SO4配制稀硫酸的实验步骤为：计算→量取→稀释→冷却→转移→洗涤→初步振荡→定容→摇匀→装瓶贴标签，实验中需要用到的仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还要100mL容量瓶。

（3）滤液A为Na2SO4溶液，从滤液A中获得Na2SO4·10H2O的主要步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。该晶体中阴离子为SO42-，检验晶体中SO42-的实验方法是：取少量晶体溶于蒸馏水，然后用盐酸酸化，再滴BaCl2溶液，若出现白色沉淀，即证明该晶体中含有SO42-。

（4）设PbO2物质的量为1mol，1molPbO2的质量为239g，其中n（Pb）=1mol，m（Pb）=207g；a点样品失重2.0%，则100%=2.0%，m（a点固体）=234.22g；根据Pb守恒，a点固体中n（Pb）=1mol，a点固体中m（O）=234.22g-207g=27.22g，n（O）==1.70mol，n（Pb）：n（O）=1mol：1.70mol=1：x，x=1.7。a点固体可表示为PbO1.7，若表示为mPbO·nPbO2，则（m+n）：（m+2n）=1：1.7，m：n=3：7。