题目内容
【题目】工业上常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和副产品Na2SO4。其工作流程如下：
（1）①该工艺中采用H2O2取代原工艺中的FeSO4减少了杂质的进入，写出溶解时H2O2参与反应的离子方程式 。
②脱硫过程是把PbSO4转化为PbCO3，然后煅烧生成PbO而不直接煅烧PbSO4生成PbO，其原因是 。
③煅烧碳酸铅得到粗PbO。在NaOH溶液中，存在平衡：
PbO(s)+NaOH(aq)
NaHPbO2(aq) ΔH＞0，其溶解度曲线如图所示。
结合上述溶解度曲线，简述由粗PbO制备高纯PbO的实验方案： 。
（2）滤液1和滤液2按一定比例混合得到主要成分为Na2SO4及少量Pb2+等重金属离子的混合液，实验室中提纯其中的Na2SO4步骤如下：
Ⅰ．取100 mL滤液，调节滤液的pH，向滤液中加入10 g活性炭充分搅拌，过滤
Ⅱ．加热滤液
Ⅲ．向滤液中加入100 mL乙醇
Ⅳ．过滤、洗涤，烘干
①不同pH下滤液中铅的去除率如图所示，pH＞7时，铅去除率下降的原因可能是 。
②步骤Ⅱ加热除了把滤液浓缩到15％外，还有一个作用为 。
③步骤Ⅲ加入乙醇的作用为 。
【答案】
（1）①H2O2+ PbO2 +H2SO4= PbSO4+ O2↑+ 2H2O（3分）
②直接煅烧PbSO4需要的温度高，消耗更多的能量，产生的SO2等污染空气（答一点）（2分）
③将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至100℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体。（3分）
（2）①pH过高时Pb2+与OH—反应生成溶解于水的HPbO2-（3分）
②除去双氧水（2分）
③降低硫酸钠的溶解度，使其结晶出来（2分）
【解析】
试题分析：
（1）①显然工艺中的FeSO4作还原剂与PbO2生成PbSO4，用双氧水代替FeSO4确定双氧水也应是反应的还原剂，产物是氧气，故反应方程式为H2O2+ PbO2 +H2SO4= PbSO4+ O2↑+ 2H2O；
②碳酸盐较易分解，而硫酸盐难分解，分解需要消耗更多能源，且分解产物为SO2和SO3会产生污染；
③根据反应方程式确定该反应为吸热反应，温度升高反应正向进行，低温有利于PbO生成；根据图像可知35%的NaOH溶液溶解PbO的量更多，随温度变化更明显，故确定方案为：将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至100℃，充分溶解后，趁热过滤去掉不溶杂质，冷却结晶，过滤得到PbO固体。
（2）①根据图像可知pH＞7时，铅去除率下降而溶液中含铅微粒的浓度增大，所以铅元素应转化为其他可溶的微粒，再根据（1）信息得出碱性条件下存在HPbO2-；
②双氧水易分解，加热即可除去；
③无机盐在有机溶剂中溶解度小，所以加入乙醇可以降低硫酸钠的溶解度，使其结晶出来。
【题目】硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。用锌白矿(主要成分为ZnO，还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂成) 制备ZnSO4 ·7H2O的流程如下。
相关金属离了生成氢氧化物沉淀的pH (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算）如下表：
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
Zn2+ | 6.4 | 8.0 |
(1)“滤渣1”的主要成分为_________(填化学式）。“酸浸”过程中，提高锌元素浸出率的措施有：适当提高酸的浓度、______________(填一种)。
(2)“置换”过程中，加入适量的锌粉，除与溶液中的Fe3+，H+反应外，另一主要反应的化学方程式为__________________________。
(3)“氧化”一步中，发生反应的离子方程式为_______________________。溶液pH控制在[3.2，6.4)之间的目的是________________。
(4)“母液”中含有的盐类物质有_________ (填化学式）。
