题目内容

【题目】三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O)简称三盐,白色或微黄色粉末,热稳定性能优良,主要用作聚氯乙烯的热稳定剂。三盐是由可溶性铅盐中加入硫酸生成硫酸铅,再加氢氧化钠而制得。以100.0吨铅泥(主要成分为PbO、PbPbSO4等)为原料制备三盐的工艺流程如下图所示

已知:(1)Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13

(2)铅与冷盐酸、冷硫酸几乎不起作用。

请回答下列问题:

(1)写出步骤①“转化的化学方程式_________________________________

(2)步骤②过滤1”后所得滤渣的主要成分为_____________

(3)步骤③酸溶,最适合选用的酸为___________,为提高酸溶速率,可采取的措施是____________________________________(任意写出一条)

(4)若步骤④沉铅后的滤液中c(Pb2+)=1.82×10-5mol·L-1则此时c(SO42-)=_________ mol·L-1

(5)从原子利用率的角度分析该流程的优点为____________________________________

(6)步骤⑥合成三盐的化学方程式为____________________________________________

【答案】PbSO4+Na2CO3=PbCO3+Na2SO4 Pb PbO PbCO3 HNO3 适当升温(适当增加硝酸浓度、减小滤渣颗粒大小等合理答案均可) 1×10-3 滤液2(HNO3溶液)可以循环利用 4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O

【解析】

(1)由于PbSO4溶解度较大,又不溶于稀酸,而PbCO3溶解度小,能溶于稀酸,为提高原料的利用率,加入碳酸钠将硫酸铅转化为碳酸铅

(2)经步骤将硫酸铅转化为碳酸铅后滤渣的主要成分为Pb PbO PbCO3

(3)由于铅与冷盐酸、冷硫酸几乎不起作用,所以用硝酸溶解铅及其化合物,且能生成可溶性铅盐,为提高溶解速率,可适当提高温度,适当增加硝酸浓度、减小滤渣颗粒大小等;

(4)根据Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,若滤液中c(Pb2+)=1.82×10-5mol·L-1,则此时c(SO42-)=

(5)从原子利用率的角度分析该流程的优点为滤液2(HNO3溶液)可以循环利用,节约原料,降低成本;

(6)根据题目叙述,结合转化关系,则步骤⑥“合成”三盐的化学方程式为4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O。

练习册系列答案
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【题目】实验室以绿矾(FeSO4·7H2O)制备补血剂甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe] 有关物质性质

甘氨酸(NH2CH2COOH)

柠檬酸

甘氨酸亚铁

易溶于水,微溶于乙醇,

两性化合物

易溶于水和乙醇,有强酸性

和还原性

易溶于水,

难溶于乙醇

实验过程:Ⅰ.配制含0.10mol FeSO4的绿矾溶液。

Ⅱ.制备FeCO3:将配制好的绿矾溶液与200mL 1.1mol·L-1NH4HCO3溶液混合,反应结束后过滤并洗涤沉淀。

Ⅲ.制备(NH2CH2COO)2Fe:实验装置如下图(夹持和加热仪器已省略),将实验Ⅱ得到的沉淀和含0.20 mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中,然后利用A中的反应将C中空气排净,接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。回答下列问题:

(1)实验I中:实验室配制绿矾溶液,将铁粉与稀硫酸混合时哪种试剂应该过量_______

(2)实验II中:制备FeCO3时应向_______溶液中缓慢加入________溶液边加边搅拌,若颠倒试剂滴加顺序可能产生的后果是__________________生成沉淀的离子方程式为________________

(3)确认C中空气排尽的实验现象是______________

(4)加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解,另一个作用是___________

(5)洗涤实验Ⅲ中得到的沉淀,所选用的最佳洗涤试剂是___________________。(填序号)

A.热水 B.乙醇溶液 C.柠檬酸溶液

(6)若产品的质量为17.34g,则产率为________%。

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