Question

【题目】在工业上可作蓄电池中良好的正极材料。以废铅蓄电池拆解出来的“铅泥”（主要成分为，另有少量Pb、和等）为原料制备的一种工艺流程如图所示：

已知：i．常温下，单质铅与盐酸或硫酸几乎都不反应。

ii．铅盐中，(CH3COO)2Pb、Pb(NO3)2均易溶于水，难溶于水。

请回答下列问题：

（1）“酸溶”时，Pb和PbO2转化为可溶性Pb2＋盐，则“酸溶”时所用的强酸X为____；此条件下的氧化性：X___PbO2（选填“>”或“<”）

（2）用Pb(NO3)2溶液反复多次洗涤沉淀，以达到“除钙”的目的，其原理是_____________。

（3）(CH3COO)2Pb属于__________（选填“强电解质”或“弱电解质”）；“滤液3”中除CH3COONa和NaClO外，所含钠盐主要还有___________(填化学式)

（4）“析铅”反应的离子方程式为____________________。

（5）从环境保护的角度分析，该工艺流程可能存在的缺点是_______________（任写一条）

（6）铅蓄电池中的电解液是H2SO4，放电后两个电极上均沉积有PbSO4。则放电时的负极反应式为___；充电时当电极上通过1mol电子，阳极的质量减少__________g。

Answer 1

【答案】硝酸（或HNO3）； ＜ PbSO4比CaSO4更难溶解，加入Pb(NO3)2溶液，可使CaSO4不断转化为PbSO4，Ca2+进入到溶液中 弱电解质 NaCl、Na2SO4 (CH3COO)2Pb＋ClO－＋2OH－=PbO2↓＋Cl－＋2CH3COO－＋H2O “酸溶”时会产生大气污染物NOx（重金属铅盐可污染土壤或水源） Pb＋SO42－－2e－=PbSO4 32

【解析】

（1）“酸溶”的目的是将Pb、PbO2转化为可溶性Pb2+，而常温下，单质铅与盐酸或硫酸几乎都不反应，故所用的强酸应为硝酸；在有硝酸存在的环境下，PbO2转化为Pb2+，表现出氧化性，说明PbO2的氧化性比硝酸强，故答案为：硝酸（或HNO3）；＜；

（2）CaSO4的溶解平衡：CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq)，加入Pb(NO3)2溶液，Pb2+与SO42-结合成更难溶的PbSO4，使CaSO4的溶解平衡不断正向移动，最终完全溶解，达到“除钙”的目的，故答案为：PbSO4比CaSO4更难溶解，加入Pb(NO3)2溶液，可使CaSO4不断转化为PbSO4，Ca2+进入到溶液中；

（3）“盐溶”时，加入CH3COONa可使PbSO4的溶解平衡正向移动，转化为(CH3COO)2Pb，说明(CH3COO)2Pb是弱电解质；“盐溶”后，溶液中含有(CH3COO)2Pb和Na2SO4，接下来“析铅”，加入NaClO、NaOH溶液，(CH3COO)2Pb转化为PbO2，Pb元素的化合价升高，推知NaClO转化为NaCl，Cl元素的化合价降低，因此“滤液3”中除CH3COONa和NaClO外，所含钠盐主要还有NaCl和Na2SO4，故答案为：弱电解质；NaCl、Na2SO4；

（4）“析铅”反应的离子方程式为：(CH3COO)2Pb+ClO-+2OH-=PbO2↓+Cl-+2CH3COO-+H2O，故答案为：(CH3COO)2Pb+ClO-+2OH-=PbO2↓+Cl-+2CH3COO-+H2O；

（5）“酸溶”阶段加入的HNO3会转化为NOx污染环境，铅是重金属，铅盐也会污染土壤或水源，故答案为：“酸溶”时会产生大气污染物NOx（重金属铅盐可污染土壤或水源）；

（6）铅蓄电池的负极为Pb，放电时负极发生的反应为：Pb＋SO42－－2e－=PbSO4；充电时阳极发生反应：PbSO4－2e－+2H2O=PbO2+SO42-+4H+，当电极上通过1mol电子，阳极上有0.5molPbSO4转化为0.5molPbO2，质量减少32g，故答案为：Pb＋SO42－－2e－=PbSO4；32。