Question

【題目】隨著電動自行車市場保有量的不斷增加，廢棄的鉛酸蓄電池已變成不容忽視的一種環(huán)境污染源，處理不當會加大對大氣、水和土壤的污染。用新方案和新工藝處理廢舊鉛酸蓄電池，可以達到節(jié)能減排、防治污染和資源循環(huán)利用的目的。一種處理廢舊鉛酸蓄電池的流程如下：

已知：Ksp(PbSO4)=1.6×10-8和Ksp(PbCO3)=7.4×10-14

回答下列問題：

(1)廢舊電池預處理時需要將電池放電完全，這樣做的目的是____。

(2)寫出鉛膏脫硫時的離子方程式____。

(3)傳統(tǒng)的鉛蓄電池的處理工藝是將電池破碎后，洗滌，干燥，直接送入回轉(zhuǎn)爐熔煉。而該工藝使用純堿脫硫的顯著優(yōu)點是____。

(4)某同學查閱資料發(fā)現(xiàn)：兒童從空氣中吸入的鉛量是成人吸入量的1.6～1.7倍。為了探討這個現(xiàn)象，展開了相關探究，他通過取樣分析，得到了以下實驗數(shù)據(jù)：

離地面高度	0.8	1.0	1.2	1.4	1.6	1.8	2.0
鉛的濃度(μg/cm3)	1.10	0.98	0.91	0.72	0.66	0.54	0.50

①該同學探究的課題名稱為____。

②分析以上實驗數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是___。

③造成此結(jié)果的原因可能是____。

(5)在走訪調(diào)查中，小明同學收集了某鉛酸蓄電池處理廠排出的廢水樣品，為了判斷廢水中含鉛的濃度是否符合排放標準，他設計了如下方案并進行了實驗：

上述實驗中如果缺少操作M，所測得結(jié)果會 ___(填“偏大”、“偏小”、或“無影響”)。

Answer 1

【答案】將電極材料Pb、PbO2全部轉(zhuǎn)換為PbSO4 PbSO4(s)+CO32－(aq)=PbCO3 (s)+SO42－(aq) 可以減小污染，對環(huán)境友好 近地面不同高度空氣含鉛量的研究 離地面越低，含鉛量越高 鉛和鉛化合物密度大 偏大

【解析】

處理鉛酸蓄電池過程中，為了達到節(jié)能減排、防治污染和資源循環(huán)利用的目的，廢舊電池的預處理時需要將電池放電完全，將電極材料全部轉(zhuǎn)換為PbSO4，再加入碳酸鈉通過沉淀轉(zhuǎn)化為碳酸鉛，同時得到產(chǎn)品硫酸鈉，

(1)在原電池中，負極上失電子發(fā)生氧化反應，正極上得電子發(fā)生還原反應，將正負極電極反應式相加即可得電池反應式，根據(jù)電池反應判斷；

(2)Ksp(PbSO4)=1.6×10-8，Ksp(PbCO3)=7.4×10-14，碳酸鉛更難溶，實現(xiàn)了沉淀的轉(zhuǎn)化；

(3)減少硫排放，防治污染環(huán)境；

(4)根據(jù)所給的圖表入手，根據(jù)信息，可得出這是一組關于離地面不同高度的空氣含鉛量不同的研究數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)可得出答案；

(5)實驗最后需稱量過濾不溶物，所以稱量前應將過濾的不溶物烘干，否則不溶物的質(zhì)量會偏大。

(1)鉛蓄電池的負極反應為：Pb+SO42--2e-=PbSO4，正極反應為：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O，將正負極電極反應式相加即可得電池反應式，所以電池反應式為Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，廢舊電池的預處理時需要將電池放電完全，目的是將電極材料全部轉(zhuǎn)換為PbSO4；

(2)Ksp(PbSO4)=1.6×10-8，Ksp(PbCO3)=7.4×10-14，碳酸鉛更難溶，實現(xiàn)了沉淀的轉(zhuǎn)化，鉛膏脫硫時的離子方程式：PbSO4+CO32-=SO42-+PbCO3；

(3)使用純堿脫硫的顯著優(yōu)點是可以減小污染，對環(huán)境友好；

(4)①所給的圖表可知，離地面高度越高，空氣含鉛量越低．可以得出的結(jié)果，離地面越低，含鉛量越高．進而可知課題名稱應為近地面不同高度空氣含鉛量的研究；

②分析以上實驗數(shù)據(jù)，因為離地面越低，含鉛量越高，說明鉛和鉛化合物密度大；

③由所給的圖表可知，離地面高度越高，空氣含鉛量越低；因為離地面越低，含鉛量越高，說明鉛和鉛化合物密度大；

(5)由實驗步驟可知，需在燒杯中處理廢水，將廢水中的鉛轉(zhuǎn)化為沉淀，并進行過濾，洗滌烘干，稱量含鉛沉淀，實驗最后需稱量過濾洗滌后不溶物，所以稱量前應將過濾洗滌后的不溶物烘干，否則含鉛不溶物的質(zhì)量會偏大，測得廢水中鉛的含量偏高。