Question

【題目】以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4為原料，制備高純PbO，實現(xiàn)鉛的再生利用．其工作流程如下：
（1）過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是 ．
（2）過程Ⅰ中，F(xiàn)e2+催化過程可表示為：
i：2Fe2++PbO2+4H++SO42﹣═2Fe3++PbSO4+2H2O
ii：…
①寫出ii的離子方程式： ．
②下列實驗方案可證實上述催化過程．將實驗方案補充完整．
a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量PbO2 ， 溶液變紅．
b． ．
（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），其溶解度曲線如圖所示．
①過程Ⅱ的目的是脫硫．濾液1經(jīng)處理后可在過程Ⅱ中重復(fù)使用，其目的是（選填序號）．
A．減小Pb的損失，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率
B．重復(fù)利用NaOH，提高原料的利用率
C．增加Na2SO4濃度，提高脫硫效率
②過程Ⅲ的目的是提純，結(jié)合上述溶解度曲線，簡述過程Ⅲ的操作：

Answer 1

【答案】
（1）Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O
（2）2Fe3++Pb+SO42﹣═PbSO4+2Fe2+；取a中紅色溶液少量，加入過量Pb，充分反應(yīng)后，紅色褪去
（3）A；粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高溫下的飽和溶液，冷卻結(jié)晶、過濾得PbO
【解析】（1）根據(jù)題給化學(xué)工藝流程知，過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb、PbO2和H2SO4反應(yīng)生成PbSO4和水，所以答案是：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O；（2）①催化劑通過參加反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能，加快化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后保持不變．根據(jù)題給信息知反應(yīng)i中Fe2+被PbO2氧化為Fe3+ ， 則反應(yīng)ii中Fe3+被Pb還原為Fe2+ ， 所以答案是：2Fe3++Pb+SO42﹣═PbSO4+2Fe2+；
②a實驗證明發(fā)生反應(yīng)i，則b實驗需證明發(fā)生反應(yīng)ii，實驗方案為：
a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量PbO2 ， 溶液變紅，亞鐵離子被氧化為鐵離子。
b．溶液中存在平衡，F(xiàn)e3++3SCN﹣=Fe（SCN）3 ， 加入過量Pb，和平衡狀態(tài)下鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，平衡逆向進行充分反應(yīng)后，紅色褪去，
所以答案是：取a中紅色溶液少量，加入過量Pb，充分反應(yīng)后，紅色褪去；（3）①過程Ⅱ脫硫過程中發(fā)生的反應(yīng)為PbSO4+2NaOH=PbO+Na2SO4+H2O，而濾液Ⅰ中含有硫酸，可降低溶液的PH，使平衡PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq）逆向移動，減少PbO損失，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率，所以答案是：A；
②根據(jù)PbO的溶解度曲線，提純粗Pb的方法為將粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高溫下的飽和溶液，冷卻結(jié)晶、過濾得到PbO，
所以答案是：粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高溫下的飽和溶液，冷卻結(jié)晶、過濾得PbO；