Question

【題目】我國(guó)每年產(chǎn)生的廢舊鉛蓄電池約330萬(wàn)噸。從含鉛廢料（PbSO4、PbO2、PbO等）中回收鉛，實(shí)現(xiàn)鉛的再生，意義重大。一種回收鉛的工作流程如下：

(1)鉛蓄電池放電時(shí)，PbO2作____極。

(2)過(guò)程I，已知：PbSO4、PbCO3的溶解度(20℃)見(jiàn)圖l；Na2SO4、Na2CO3的溶解度見(jiàn)圖2。

①根據(jù)圖l寫(xiě)出過(guò)程I的離子方程式：__________。

②生產(chǎn)過(guò)程中的溫度應(yīng)保持在40℃，若溫度降低，PbSO4的轉(zhuǎn)化速率下降。根據(jù)圖2，解釋可能原因：

i．溫度降低，反應(yīng)速率降低； ii．____（請(qǐng)你提出一種合理解釋?zhuān)��?/span>

③若生產(chǎn)過(guò)程中溫度低于40℃，所得固體中，含有較多Na2SO4雜質(zhì)，原因是____。

(3)過(guò)程Ⅱ，發(fā)生反應(yīng)2PbO2+H2C2O4=2PbO+H2O2+2CO2↑。實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到有大量O2放出，推測(cè)PbO2氧化了H2O2，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一推測(cè)。實(shí)驗(yàn)方案是____。

（已知：PbO2為棕黑色固體；PbO為橙黃色固體）

(4)過(guò)程Ⅲ，將PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的電解液，電解Na2PbCl4溶液，生成Pb，如圖3。

①陰極的電極反應(yīng)式是____________。

②電解一段時(shí)間后，PbCl2'濃度極大下降，為了恢復(fù)其濃度且實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用，陰極區(qū)采取的方法是_______。

Answer 1

【答案】 正 PbSO4 (s) +CO32- (aq)PbCO3 (s) +SO42- (aq) Na2SO4、Na2CO3濃度降低，反應(yīng)速率降低 溫度低于40℃時(shí)，溫度降低，平衡“Na2SO4(s)2Na+(aq) +SO42- (aq)”逆向移動(dòng)，產(chǎn)生較多Na2SO4固體雜質(zhì) 取少量PbO2于試管中，向其中滴加H2O2溶液，產(chǎn)生可使帶火星木條復(fù)燃的氣體，同時(shí)棕黑色固體變?yōu)槌赛S色，證實(shí)推測(cè)正確 PbCl42-+2e-=Pb+4Cl- 繼續(xù)向陰極區(qū)加PbO粗品

【解析】(1)鉛蓄電池放電時(shí)，PbO2得到電子，作正極。(2)①根據(jù)圖l可知碳酸鉛更難溶，則根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化可知過(guò)程I的離子方程式為 PbSO4(s)+CO32- (aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)。②根據(jù)圖2可知溫度降低時(shí)Na2SO4、Na2CO3濃度降低，反應(yīng)速率降低，因此導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率下降。③溫度低于40℃時(shí)，溫度降低，平衡“Na2SO4(s)2Na+(aq)+SO42-(aq)”逆向移動(dòng)，產(chǎn)生較多Na2SO4固體雜質(zhì)。(3)如果PbO2氧化了H2O2，則必然產(chǎn)生PbO，根據(jù)顏色可判斷，即取少量PbO2于試管中，向其中滴加H2O2溶液，產(chǎn)生可使帶火星木條復(fù)燃的氣體，同時(shí)棕黑色固體變?yōu)槌赛S色，證實(shí)推測(cè)正確。(4)①陰極發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，則電極反應(yīng)式是PbCl42-+2e-=Pb+4C1-。②由于PbO能溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的電解液，因此為了恢復(fù)其濃度且實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用，陰極區(qū)采取的方法是繼續(xù)向陰極區(qū)加PbO粗品。