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反應生成PbSO4的化學方程式是_________。

（2）過程Ⅰ中，Fe2+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下列實驗方案可驗證上述催化過程．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，其溶解度曲線如圖1所示。

①過程Ⅱ的目的是脫硫。濾液1經處理后可在過程Ⅱ中重復使用，其目的是___（選填序號）。

A．減小PbO的損失，提高產品的產率

B．重復利用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，結合上述溶解度曲線，簡述過程Ⅲ的操作：_________。

Answer 1

【答案】Pb + PbO2+ 2H2SO4= 2PbSO4+ 2H2O2Fe3++Pb+SO42-═PbSO4+2Fe2+取a中紅色溶液少量，加入過量Pb，充分反應后，紅色褪去A、B將粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加熱至110℃，充分溶解后，趁熱過濾，冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥得到PbO固體

【解析】

（1）結合工藝流程圖，過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應生成PbSO4和水，化學方程式為： Pb + PbO2+ 2H2SO4= 2PbSO4+ 2H2O ，答案： (1). Pb + PbO2+ 2H2SO4= 2PbSO4+ 2H2O

（2）①催化劑參加反應，改變反應歷程，降低反應活化能，加快反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后保持不變，i中Fe2＋ 被氧化為Fe3＋ ，ii中Fe3＋被還原成Fe2＋ ，離子方程式：2Fe3++Pb+SO42-═PbSO4+2Fe2+ ，答案： (2). 2Fe3++Pb+SO42-═PbSO4+2Fe2+

②取a中紅色溶液少量，溶液中存在平衡，Fe3＋＋SCN―=Fe(SCN)3 加入過量Pb，Fe3＋ 被還原成Fe2＋ ，平衡逆向移動，充分反應后，紅色褪去 ，答案： (3). 取a中紅色溶液少量，加入過量Pb，充分反應后，紅色褪去

（3）①過程Ⅱ脫硫過程中發生的反應為PSO4＋2NaOH=PbO＋Na2SO4＋H2O，由于PbO能溶解于NaOH溶液，因此濾液I中含有Pb元素，重復使用濾液I可減少PbO的損失，且濾液I中過量的NaOH可以重新利用，提高原料的利用率，故選AB。答案：AB。

②根據PbO的溶解度曲線，提純粗Pb的方法是將粗PbO溶解在NaOH溶液中，結合溶解度曲線，NaOH濃度高、溫度高，PbO溶解度高，將粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加熱至110℃，充分溶解后，趁熱過濾，冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥得到PbO固體，答案：將粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加熱至110℃，充分溶解后，趁熱過濾，冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥得到PbO固體