题目内容

【题目】利用新方案和新工艺处理废旧铅酸蓄电池,可以达到节能减排、防治污染和资源循环利用的目的。一种处理铅酸蓄电池的流程如下:

已知。Ksp(PbSO4)=1.6×10 -8) 和Ksp(PbCO3)=1.4×10-14

(1)写出铅酸蓄电池放电时的总反应: __________。

(2)废旧电池的预处理时需要将电池放电完全,目的是__________。

(3)写出铅膏脱硫时的离子方程式__________。

(4)传统的铅蓄电池的处理工艺是将电池破碎后,洗涤,干燥,直接送入回转炉熔炼。而该工艺使用纯碱脱硫的显著优点是__________。

(5)已知芒硝(Na2SO4·10H2O)的溶解度曲线如下图所示,则从Na2SO4溶液中结晶出Na2SO4晶体的方法是加热结晶、__________、用乙醇洗涤晶体。用乙醇不用水洗涤的原因是__________。

(6)应用电化学原理,将铅膏转化为铅可以非常清洁处理蓄电池,其原理是先用细菌将铅膏转换为PbS,再用氟硼酸铁浸出PbS,化学方程式为:

PbS+2Fe[BF4]3=Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2+S

最后通过电解浸出液得到金属铅,电解后的溶液可以循环使用,写出电解的总反应方程式__________。

【答案】(1)Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

(2)将电极材料全部转换为PbSO4

(3)PbSO4+CO32-PbCO3 + SO42-

(4)可以减小污染,对环境友好

(5)趁热过滤;防止生成芒硝晶体

(6)Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2 Pb+2Fe[BF4]3

【解析】

试题分析:(1)铅酸蓄电池放电时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,故答案为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O;

(2)废旧电池的预处理时需要将电池放电完全,目的是将电极材料全部转换为PbSO4,故答案为:将电极材料全部转换为PbSO4;

(3)根据流程图,铅膏与碳酸钠反应生成了硫酸钠,根据反应原理,还有碳酸铅生成,反应的离子方程式为PbSO4+CO32-PbCO3 + SO42-,故答案为:PbSO4+CO32-PbCO3 + SO42-;

(4)与传统的铅蓄电池的处理工艺相比,传统工艺将电池破碎后,洗涤,干燥,直接送入回转炉熔炼,处理过程中会放出二氧化硫等污染物,故答案为:可以减小污染,对环境友好;

(5)根据芒硝(Na2SO4·10H2O)的溶解度曲线可知,芒硝的溶解度在313K之前随温度的变化较大,从Na2SO4溶液中结晶出Na2SO4晶体,加热结晶后需趁热过滤,用乙醇洗涤晶体可以防止生成芒硝晶体,故答案为:趁热过滤;防止生成芒硝晶体;

(6)将铅膏转化为铅可以非常清洁处理蓄电池,其原理是先用细菌将铅膏转换为PbS,再用氟硼酸铁浸出PbS,化学方程式为:PbS+2Fe[BF4]3=Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2+S,最后通过电解浸出液:Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2,得到金属铅,过程为上述过程的逆过程,同时得到Fe[BF4]3,电解后的溶液可以循环使用,因此电解的总反应方程式为Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2 Pb+2Fe[BF4]3,故答案为:Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2 Pb+2Fe[BF4]3。

练习册系列答案
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