Question

【题目】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，实现铅的再生利用．其工作流程如下：

(1)过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是_______________。

(2)过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：

i：2Fe2++PbO2+4H++═2Fe3++PbSO4+2H2O

ii：…

①写出ii的离子方程式：_______________。

②下列实验方案可证实上述催化过程，将实验方案补充完整。

a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红；

b._______________。

(3)过程Ⅱ的目的是脱硫．滤液Ⅰ经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是_______________(选填序号)。

A．减小Pb的损失，提高产品的产率

B．重复利用NaOH，提高原料的利用率

C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率

Answer 1

【答案】Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O 2Fe3++Pb+═PbSO4+2Fe2+ 取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去 AB

【解析】

根据工艺流程分析可知，过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4和水，过滤后得到PbSO4的粗品，向粗品中加入10%的NaOH溶液，发生反应PSO4＋2NaOH=PbO＋Na2SO4＋H2O，冷却过滤后得到PbO的粗品，经过程Ⅲ得到高纯度的PbO，据此分析解答问题。

(1)结合工艺流程图，过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4和水，化学方程式为：Pb+PbO2+2H2SO4=Fe2+=2PbSO4+2H2O；

(2)①催化剂参加反应，改变反应历程，降低反应活化能，加快反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后保持不变，i中Fe2＋被氧化为Fe3＋，ii中Fe3＋被还原成Fe2＋，离子方程式：2Fe3++Pb+═PbSO4+2Fe2+；

②取a中红色溶液少量，溶液中存在平衡，Fe3＋＋SCN―=Fe(SCN)3加入过量Pb，Fe3＋ 被还原成Fe2＋，平衡逆向移动，充分反应后，红色褪去；

(3)过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PSO4＋2NaOH=PbO＋Na2SO4＋H2O，由于PbO能溶解于NaOH溶液，因此滤液I中含有Pb元素，重复使用滤液I可减少PbO的损失，且滤液I中过量的NaOH可以重新利用，提高原料的利用率，故选AB。