Question

【題目】PbCl2是一種重要的化工材料，常用作助溶劑、制備鉛黃等染料。工業生產中利用方鉛礦精礦（主要成分為PbS，含有FeS2等雜質）和軟錳礦（主要成分為MnO2）制備PbCl2的工藝流程如下圖所示。

已知：i. PbCl2微溶于水

ii. PbCl2 (s) + 2Cl－(aq) PbCl42-(aq) ΔH > 0

（1）在浸取前礦石樣品要粉碎，目的是___________。

（2）浸取過程中MnO2與PbS發生如下反應，請將離子反應方程式配平：

__+__+PbS+__MnO2=PbCl2+______+_______+__

（3）由于PbCl2微溶于水，容易附著在方鉛礦表面形成“鈍化層”使反應速率大大降低，浸取劑中加入飽和NaCl溶液可有效避免這一現象，原因是_______________。

（4）調節pH的目的是_________________。

（5）調節pH過濾后的濾液進入沉降池，從濾液中獲得PbCl2(s)可以采取的措施有_________。

Answer 1

【答案】增大反應物接觸面積，提高反應速率 8H＋ 2Cl－ 4 4Mn2+ SO42－ 4H2O PbCl2 (s) + 2Cl－(aq) PbCl42－ (aq)，加入NaCl增大c(Cl－)，有利于平衡正向移動，將PbCl2 (s)轉化為溶液中的離子，消除“鈍化層”。 除去溶液中的Fe3+ 加水稀釋、降溫

【解析】

方鉛礦精礦（主要成分為PbS，含有FeS2等雜質）和軟錳礦（主要成分為MnO2）中加入稀鹽酸，根據酸性廢液中含有硫酸根離子可知PbS中S元素被氧化成硫酸根離子，加入氯化鈉促進反應PbCl2(s) + 2Cl－(aq)PbCl42－ (aq)，加入氫氧化鈉調節pH，使鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀，過濾得到氫氧化鐵、礦渣和濾液，PbCl2微溶于水，將溶液沉降過濾得到PbCl2，據此解答。

（1）在浸取前礦石樣品要粉碎，目的是增大反應物接觸面積，提高反應速率，故答案為：增大反應物接觸面積，提高反應速率。

（2）浸取過程中MnO2與PbS發生反應4MnO2+ PbS+8HCl=3MnCl2+ PbCl2+MnSO4+4H2O，離子方程式為8H++2Cl-+4MnO2+ PbS= PbCl2+4Mn2++ SO42-+4H2O，故答案為：8H＋；2Cl－；4 ；4Mn2+ ；SO42－； 4H2O。

（3）浸取劑中加入飽和NaCl溶液可有效避免這一現象，原因是PbCl2 (s) + 2Cl－(aq) PbCl42－ (aq)，加入NaCl增大c(Cl－)，有利于平衡正向移動，將PbCl2 (s)轉化為溶液中的離子，消除“鈍化層”，故答案為：PbCl2 (s) + 2Cl－(aq) PbCl42－ (aq)，加入NaCl增大c(Cl－)，有利于平衡正向移動，將PbCl2 (s)轉化為溶液中的離子，消除“鈍化層”。

（4）根據流程可知，調節溶液的pH,使鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀除去溶液中的Fe3+，故答案為：除去溶液中的Fe3+。

（5）已知PbCl2(s) + 2Cl－(aq) PbCl42-(aq) ΔH＞0，可通過加水稀釋，降溫促進反應逆向進行，獲得PbCl2，故答案為：加水稀釋、降溫。