题目内容
硫酸铅广泛应用于制造蓄电池、白色颜料等．利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产硫酸铅的流程如下：
已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb，还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质．25℃时，Ksp（CaSO4）=4.9×10-5，Ksp（PbSO4）=1.6×10-8．
（1）已知步骤Ⅰ有NO产生，浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+．分别写出PbO、Pb参加反应的化学方程式 、 ．
（2）步骤Ⅰ需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余，目的是 ．
（3）母液可循环利用于步骤Ⅰ，其溶质主要是 （填一种物质化学式），若母液中残留的SO42-过多，循环利用时可能出现的问题是 ．
（4）产品PbSO4还需用Pb（NO3）2溶液多次洗涤，目的是除去 ．
（5）铅蓄电池的电解液是硫酸，充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb，充电时阴极的电极反应式为 ．
已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb，还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质．25℃时，Ksp（CaSO4）=4.9×10-5，Ksp（PbSO4）=1.6×10-8．
（1）已知步骤Ⅰ有NO产生，浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+．分别写出PbO、Pb参加反应的化学方程式
（2）步骤Ⅰ需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余，目的是
（3）母液可循环利用于步骤Ⅰ，其溶质主要是
（4）产品PbSO4还需用Pb（NO3）2溶液多次洗涤，目的是除去
（5）铅蓄电池的电解液是硫酸，充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb，充电时阴极的电极反应式为
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题：实验设计题
分析：（1）氧化铅属于碱性氧化物和硝酸反应生成盐和水，根据题给信息硝酸把铅氧化成Pb2+，硝酸被还原成NO，据此写出方程式；
（2）铅浮渣中含银，银也和硝酸反应；
（3）Pb（NO3）2溶液加硫酸后生成硫酸铅沉淀和硝酸，过滤得滤液含硝酸；若母液中残留的SO42-过多，浸出时部分铅离子生成PbSO4随浸出渣排出，降低PbSO4的产率；
（4）硫酸钙微溶，易沉淀在PbSO4表面，所以需用Pb（NO3）2溶液多次洗涤，除去CaSO4；
（5）充电过程中原电池的负极连接电源负极做电解池的阴极发生还原反应．
（2）铅浮渣中含银，银也和硝酸反应；
（3）Pb（NO3）2溶液加硫酸后生成硫酸铅沉淀和硝酸，过滤得滤液含硝酸；若母液中残留的SO42-过多，浸出时部分铅离子生成PbSO4随浸出渣排出，降低PbSO4的产率；
（4）硫酸钙微溶，易沉淀在PbSO4表面，所以需用Pb（NO3）2溶液多次洗涤，除去CaSO4；
（5）充电过程中原电池的负极连接电源负极做电解池的阴极发生还原反应．
解答：
解：（1）氧化铅属于碱性氧化物和硝酸反应生成盐和水，根据题给信息硝酸把铅氧化成Pb2+，硝酸被还原成NO，故反应方程式为PbO+2HNO3=Pb（NO3）2+H2O、3Pb+8HNO3=3Pb（NO3）2+2NO↑+4H2O；
故答案为：PbO+2HNO3=Pb（NO3）2+H2O；3Pb+8HNO3=3Pb（NO3）2+2NO↑+4H2O；
（2）若硝酸过量，则过量的硝酸会和银反应生成硝酸银，产品中会有杂质，所以步骤I需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余，其目的是防止Ag被溶解进入溶液，
故答案为：防止Ag被溶解进入溶液（或使Ag留在浸出渣中）；
（3）Pb（NO3）2溶液加硫酸后生成硫酸铅沉淀和硝酸，所以母液可循环利用于步骤I，其溶质主要是HNO3，
若母液中残留的SO42-过多，浸出时部分铅离子生成PbSO4随浸出渣排出，降低PbSO4的产率；
故答案为：HNO3；浸出时部分铅离子生成PbSO4随浸出渣排出，降低PbSO4的产率；
（4）硫酸钙微溶，易沉淀在PbSO4表面，所以需用Pb（NO3）2溶液多次洗涤，除去CaSO4，故答案为：CaSO4杂质；
（5）充电过程中原电池的负极连接电源负极做电解池的阴极发生还原反应，电极反应为：PbSO4+2e-=Pb+2H2O，故答案为：PbSO4+2e-=Pb+SO42-．
故答案为：PbO+2HNO3=Pb（NO3）2+H2O；3Pb+8HNO3=3Pb（NO3）2+2NO↑+4H2O；
（2）若硝酸过量，则过量的硝酸会和银反应生成硝酸银，产品中会有杂质，所以步骤I需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余，其目的是防止Ag被溶解进入溶液，
故答案为：防止Ag被溶解进入溶液（或使Ag留在浸出渣中）；
（3）Pb（NO3）2溶液加硫酸后生成硫酸铅沉淀和硝酸，所以母液可循环利用于步骤I，其溶质主要是HNO3，
若母液中残留的SO42-过多，浸出时部分铅离子生成PbSO4随浸出渣排出，降低PbSO4的产率；
故答案为：HNO3；浸出时部分铅离子生成PbSO4随浸出渣排出，降低PbSO4的产率；
（4）硫酸钙微溶，易沉淀在PbSO4表面，所以需用Pb（NO3）2溶液多次洗涤，除去CaSO4，故答案为：CaSO4杂质；
（5）充电过程中原电池的负极连接电源负极做电解池的阴极发生还原反应，电极反应为：PbSO4+2e-=Pb+2H2O，故答案为：PbSO4+2e-=Pb+SO42-．
点评：本题考查了生产硫酸铅的工艺流程、硝酸的性质等，还涉及基本的实验操作，考查学生分析问题和解决问题的能力，题目难度中等．
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