题目内容
【题目】铅精矿可用于冶炼金属铅，其主要成分为PbS。
（1）火法炼铅将铅精矿在空气中焙烧，生成PbO和SO2。
①用铅精矿火法炼铅的反应的化学方程式为____________________________。
②火法炼铅的废气中含低浓度SO2，可将废气通入过量氨水中进行处理，反应的离子方程式为_____________________________________________________。
（2）湿法炼铅在制备金属铅的同时，还可制得硫磺，相对于火法炼铅更为环保。湿法炼铅的工艺流程如下：
已知：PbCl2为能溶于水的弱电解质，在Cl-浓度较大的溶液中，存在平衡：PbCl2(aq) + 2Cl-(aq) 
PbCl42-(aq)。不同温度下PbCl2的溶解度如下表所示：
温度（℃） | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度（g） | 1.00 | 1.42 | 1.94 | 2.88 | 3.20 |
①浸取液中FeCl3的作用是________________________________。
②操作a为加适量水稀释并冷却，该操作有利于滤液1中PbCl2的析出，分析可能的原因是___________________________________________________________________。
③将溶液3和滤液2分别置于如图所示电解装置的两个极室中，可制取金属铅并使浸取液中的FeCl3再生。
ⅰ.溶液3应置于_________ （填“阴极室”或“阳极室”）中。
ⅱ.简述滤液2电解后再生为FeCl3的原理______________________________________。
ⅲ.若铅精矿的质量为a g，铅浸出率为b ，当电解池中通过c mol电子时，金属铅全部析出，铅精矿中PbS的质量分数为___________。
【答案】2PbS + 3O2
2PbO + 2SO22NH3·H2O + SO2＝2NH4+ + SO32- + H2O使Pb元素从难溶固体PbS转化成溶液中的PbCl4-，S元素转化成单质硫成为滤渣加水稀释使PbCl2(aq) + 2Cl-(aq) 
PbCl42-(aq)平衡向左移动；温度降低PbCl2溶解度减小阴极室阳极发生电极反应：Fe2+- e- 
Fe3+（或2Cl--2e-Cl2；Cl2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2Cl-，文字表述也可），使c(Fe3+)升高，同时Cl-通过阴离子交换膜向阳极移动，使FeCl3再生
【解析】
铅精矿通过含有氯化铁和氯化钠溶液的浸泡，加热，趁热过滤，得到含氯化铅、氯化铁的溶液和含有硫单质的滤渣，滤液加适量水稀释并冷却，得到氯化亚铁溶液和析出PbCl2，PbCl2加入氯化钠溶液，使平衡PbCl2(aq) + 2Cl-(aq) 
PbCl42-(aq)正向移动，得到溶液，在与上述的氯化亚铁溶液共同组成电解池，电解得到铅单质和含有氯化铁的溶液。
(1)由题意，铅精矿在空气中焙烧，生成PbO和SO2和，即与氧气反应，故反应方程式为：2PbS + 3O2
2PbO + 2SO2。 (2)二氧化硫是酸性气体，氨水显碱性，用氨水来吸收二氧化硫，得到相应的铵盐和水，离子方程式为：2NH3·H2O + SO2＝2NH4+ + SO32- + H2O 。 (3)浸取液中氯化铁增加了氯离子浓度，当氯离子浓度较大时，溶液中存在平衡PbCl2(aq) + 2Cl-(aq) PbCl42-(aq)，正向移动， 使Pb元素以形式存在溶液中，另外铁离子具有氧化性，硫离子具有还原性，发生氧化还原反应，使硫元素转化为单质硫成为滤渣。 (4). PbCl2为能溶于水的弱电解质，存在平衡PbCl2(aq) + 2Cl-(aq) PbCl42-(aq)，加水稀释，氯离子浓度降低，平衡逆向移动，冷却后，温度降低， PbCl2溶解度减小，从而析出PbCl2固体。(5) ①溶液3是含有PbCl42-的溶液，要制得单质铅，元素铅的化合价降低，得到电子，发生还原反应，根据电解池的工作原理，阴极得到电子，故溶液3应放入阴极室。②阳极室是溶液2，溶液2是氯化亚铁溶液，亚铁离子在阳极失去电子，转化为铁离子，电极反应：Fe2+- e-= Fe3+，使c(Fe3+)升高，溶液中的阴离子氯离子通过阴离子交换膜，达到阳极室，与铁离子结合，得到氯化铁。③由Pb2+--Pb，1mol Pb2+转移2mol电子，当电解池中通过cmol电子时，金属铅全部析出，所以就有c/2mol的铅析出，铅浸出率为b，故原液中有铅离子物质的量为c/2bmol，故硫化铅的物质的量也为c/2bmol，质量为239c/2bg，铅精矿的质量为ag，则质量分数为。
【题目】草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备。用水钴矿（主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等）制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；
②酸性条件下，ClO3-不会氧化Co2+，ClO3-转化为Cl-；
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Co(OH)2 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 5.2 | 9.2 | 9.6 | 9.8 |
（1）浸出过程中加入Na2SO3的主要目的是________。
（2）向浸出液中加入NaClO3的离子反应方程式：_________。
（3）已知：常温下NH3·H2O
NH4+＋OH- Kb＝1.8×10-5
H2C2O4H+＋HC2O4- Ka1＝5.4×10-2
HC2O4-H＋C2O42- Ka2＝5.4×10-5
则该流程中所用(NH4)2C2O4溶液的pH______7（填“＞”或“＜”或“=”）。
（4）加入(NH4)2C2O4 溶液后析出晶体，再过滤、洗涤，洗涤时可选用的试剂有：________。
A．蒸馏水 B．自来水 C．饱和的(NH4)2C2O4溶液 D．稀盐酸
（5）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如右图1，萃取剂的作用是________；其使用的适宜pH范围是________。
A．2.0～2.5 B．3.0～3.5 C．4.0～4.5
（6）CoC2O4·2H2O热分解质量变化过程如图2所示。其中600℃以前是隔绝空气加热，600 ℃以后是在空气中加热。A、B、C均为纯净物；C点所示产物的化学式是________。
