【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_______極。

(2)過(guò)程 I ,己知:PbSO4、PbCO3 的溶解度(20℃)見(jiàn)圖 1; Na2SO4Na2CO3 溶解度見(jiàn)圖2。

①根據(jù)圖1寫出過(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)。

(3)過(guò)程 II,發(fā)生反應(yīng) 2PbO2 + H2C2O4=2PbO + H2O2 + 2CO2。PbO Al2O3性質(zhì)相似,PbO與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式是________________

(4)過(guò)程Ⅲ,PbO粗品溶解在H2SO4NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的電解液。電解Na2PbCl4溶液,生成Pb,如下圖。

①陰極的電極反應(yīng)式是____________。

②電解一段時(shí)間后,Na2PbCl4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_______________。

【答案】 PbSO4 +CO32-PbCO3+SO42- 溫度降低,Na2CO3溶解度降低,使溶液中c(CO32-)降低,反應(yīng)速率降低 PbO+OH -+H2O=[Pb(OH)3]-(PbO+2OH-+H2O=[Pb(OH)4]2 PbO+2OH- =PbO22- +H2O) PbCl42- +2e- =Pb + 4Cl- 向陰極區(qū)電解液中加入適量的PbO

【解析】含鉛廢料(PbSO4、PbO2PbO),加入飽和碳酸鈉溶液過(guò)濾得到PbCO3、PbO2、PbO和濾液硫酸鈉溶液,PbCO3、PbO2、PbO加入草酸過(guò)濾得到PbO粗品,將PbO粗品溶解在HClNaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的電解液,電解Na2PbCl4溶液,生成PbO2

(1)鉛蓄電池放電時(shí),鉛元素化合價(jià)0價(jià)變化為+2價(jià),Pb做負(fù)極,鉛元素化合價(jià)+4價(jià)變化為+2價(jià),PbO2做正極,故答案為:正;

(2)①碳酸鉛溶解度小于硫酸鉛,根據(jù)圖l寫出過(guò)程I的離子方程式為:PbSO4+CO32-PbCO3+SO42-,故答案為:PbSO4+CO32-PbCO3+SO42-;

②生產(chǎn)過(guò)程中的溫度應(yīng)保持在40根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可知,溫度降低,反應(yīng)速率減;溫度降低,Na2CO3溶解度降低,使溶液中c(CO32-)降低,反應(yīng)速率降低,故答案為:溫度降低,Na2CO3溶解度降低,使溶液中c(CO32-)降低,反應(yīng)速率降低;

(3)PbO Al2O3性質(zhì)相似,PbO與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為PbO+2OH- =PbO22- +H2O,故答案為:PbO+2OH- =PbO22- +H2O

(4)電解Na2PbCl4溶液,生成Pb。

①陰極的電極反應(yīng)是發(fā)生還原反應(yīng),元素化合價(jià)降低,陰極的電極反應(yīng)式是,PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-,故答案為:PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-

②陰極電解一段時(shí)間后溶液為HC1NaC1的混合溶液,根據(jù)題意PbO粗品溶解在H2SO4NaC1的混合溶液中,得到含Na2PbC14的電解液繼續(xù)向陰極區(qū)加PbO可恢復(fù)其濃度且實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用,故答案為:向陰極區(qū)加入適量的PbO。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A1 mol H2中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收436 kJ能量

B2 mol HCl分子中的化學(xué)鍵形成時(shí)要釋放862 kJ能量

C此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) ΔH=+183 kJ·mol-1

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(2) Na2S2O3溶液是定量實(shí)驗(yàn)中的常用試劑,測(cè)定其濃度的過(guò)程如下:

第一步:準(zhǔn)確稱取a g KIO3固體配成溶液。

笫二步:加入適量H2SO4溶液和KI固體,滴加指示劑

第三步:用Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液的體積為VmL

c(Na2S2O3)=______mol/L。(已知:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)

某同學(xué)第一步和第二步的操作都很規(guī)范,第三步滴速太慢,這樣測(cè)得的Na2S2O3濃度可能_____(不受影響、偏低偏高),原因是 __________ (用離子方程式表示)。

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N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) H2

O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) H3

2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) H4=-1048.9kJ/mol

上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為H4=______,聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)?/span>_______。

(2)聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似。請(qǐng)寫出聯(lián)氨與硫酸形成的所有鹽的化學(xué)式_______

(3)聯(lián)氨是一種常用的還原劑,可用于處理高壓鍋爐水中的氧,防止鍋爐被腐蝕。理論上lkg的聯(lián)氨可處理_______L水(假設(shè)水中溶解O2量為10mg/L

(4)砷在自然界中主要以硫化物形式(如雄黃As4S4、雌黃As2S3等)存在。雌黃可被濃硝酸氧化為H3AsO4S,硝酸被還原為NO2,反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為____________。

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