题目内容
【题目】从含铅废料(PbSO4、PbO2、PbO等)中回收铅，实现铅的再生意义重大。一种回收铅的工作流程如下：
(1)铅和碳元素同主族，比碳多4个电子层，则铅元素的原子序数为______；铅蓄电池放电对，PbO2作______极。
(2)过程Ⅰ，已知：PbSO4、PbCO3的溶解度（20℃）见图1；相关物质溶解度见图2。
图1 图2
①根据图1写出过程Ⅰ的离子方程式： __________________。
②生产过程中的温度应保持在40℃，若温度降低，PbSO4的转化速率下降。根据图2，解释原因：
i．温度降低，反应速率降低；
ii．___________________（请你提出一种合理解释）
(3)过程Ⅱ：发生反应2PbO2+H2C2O4=2PbO+H2O2+2CO2↑
请写出草酸的电子式________。PbO与Al2O3性质相似，PbO与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是______________________。
(4)过程Ⅲ：将PbO粗品溶解在H2SO4和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液生成Pb，如图。
①阴极的电极反应式是_____________________。
②电解一段时间后，Na2PbCl4浓度极大下降，为了能使电解过程持续进行，阴极区采取的方法是____________。
【答案】82 正 PbSO4(s)+CO32-(aq)
PbCO3(s)+SO42-(aq) 温度降低，碳酸钠的溶解度减小导致其浓度减小，使反应速率减小 
PbO+2OH-=PbO22-+H2O PbCl42-+2e-=Pb+4Cl- 向阴极区加PbO粗品
【解析】
含铅废料（PbSO4、PbO2、PbO等），加入饱和碳酸钠溶液过滤得到PbCO3、PbO2、PbO和滤液硫酸钠溶液，PbCO3、PbO2、PbO加入草酸过滤得到PbO粗品，将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液，生成Pb和O2。
(1)Pb与C位于同一主族，比C多四个周期，则Pb是第六周期第IVA，然后结合原子结构与元素位置关系判断铅元素的原子序数；铅蓄电池放电时Pb作负极，PbO2作正极；
(2)①碳酸铅溶解度小于硫酸铅；
②i.反应速率减小的原因是温度降低、物质浓度减小；
ii.温度低于40℃时，温度降低，温度降低，碳酸钠的溶解度减小导致其浓度减小，使反应速率减小；
(3)草酸分子结构简式为HOOC-COOH，可根据其结构简式得到其电子式；PbO是两性氧化物与NaOH反应产生Na2PbO2和水；
(4)电解Na2PbCl4溶液，生成Pb和O2，
①阴极的电极反应是发生还原反应，元素化合价降低；
②阴极电解一段时间后溶液为HCl和NaC1的混合溶液，根据题意“将PbO粗品溶解在HCl和NaC1的混合溶液中，得到含Na2PbC14的电解液”可知后加入PbO。
含铅废料（PbSO4、PbO2、PbO等），加入饱和碳酸钠溶液过滤得到PbCO3、PbO2、PbO和滤液硫酸钠溶液，PbCO3、PbO2、PbO加入草酸过滤得到PbO粗品，将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液，生成Pb和O2。
(1)铅和碳元素同主族，比碳多4个电子层，则Pb是第六周期第IVA的元素，根据同一主族原子序数与各个周期包括的元素种类数目关系可知Pb原子序数为82；铅蓄电池放电时，铅元素化合价0价变化为+2价，Pb作负极；铅元素化合价+4价变化为+2价，PbO2作正极；
(2)①根据图示可知：碳酸铅溶解度小于硫酸铅，根据溶度积规则可知，溶解度较小的难溶物很难向溶解较大的难溶物转化，故该反应是可逆反应，过程I的离子方程式为：PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)；
②生产过程中的温度应保持在40℃，若温度降低，PbSO4的转化速率下降，反应速率减小的另一个原因是温度降低，碳酸钠的溶解度减小导致其浓度减小，使反应速率减小；
(3)草酸分子结构简式为HOOC-COOH，其电子式可表示为：； PbO是两性氧化物，与NaOH反应产生Na2PbO2和水，反应的离子方程式是PbO+2OH-=PbO22-+H2O；
(4)电解Na2PbCl4溶液，生成Pb和O2，
①阴极的电极反应是发生还原反应，元素化合价降低，阴极的电极反应式是，PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-；
②阴极电解一段时间后溶液为HCl和NaC1的混合溶液，根据题意“将PbO粗品溶解在HCl和NaC1的混合溶液中，得到含Na2PbC14的电解液” 为了能使电解过程持续进行，继续向阴极区加PbO粗品可恢复其浓度且实现物质的循环利用。
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