【題目】鉛精礦的主要成分為PbS,現(xiàn)用下列兩種方法從鉛精礦中冶煉金屬鉛。

I.火法煉鉛將鉛精礦在空氣中焙燒,生成PbOSO2。

(1) 用鉛精礦火法煉鉛的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_________

(2) 火法煉鉛的廢氣中含低濃度SO2,可將廢氣通入過(guò)量氨水中進(jìn)行處理,反應(yīng)的離子方程式為:__________。

II.濕法煉鉛在制備金屬鉛的同時(shí),還可制得硫磺,相對(duì)于火法煉鉛更為環(huán)保。濕法煉鉛的工藝流程如下:

已知:PbCl2在水中溶解度小,在Cl濃度較大的溶液中,存在平衡:PbCl2(s) + 2Cl(aq)PbCl42(aq) H0

(3) 浸取鉛精礦時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________。

(4) 由濾液1中析出 PbCl2的操作a_______。

(5) 將溶液3和濾液2分別置于如圖所示電解裝置的兩個(gè)極室中,可制取金屬鉛并使浸取液中的FeCl3再生。

①溶液3應(yīng)置于______(陰極室陽(yáng)極室”)中。

②簡(jiǎn)述濾液2電解后再生為FeCl3的可能原理:_________

③若鉛精礦的質(zhì)量為a g,鉛浸出率為b ,當(dāng)電解池中通過(guò)c mol電子時(shí),金屬鉛全部析出,鉛精礦中PbS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為____________

【答案】3:2 SO2+2NH3.H2O= SO32+2NH4++ H2O PbS+2Fe3++4Cl= PbCl42+ 2Fe2++S↓ 降低溫度,加水稀釋 陰極室 陽(yáng)極室中Fe2+2e= Fe3+,陰極室的Cl定向移動(dòng)到陽(yáng)極室,實(shí)現(xiàn)FeCl3的再生

【解析】

(1)硫化鉛在空氣中焙燒生成PbOSO2,書寫氧化還原反應(yīng)方程式,然后進(jìn)行分析;

(2)SO2為酸性氣體,氨水顯堿性,反應(yīng)生成(NH4)2SO3;

(3)根據(jù)流程,PbSS轉(zhuǎn)化成S單質(zhì),利用了Fe3的氧化性,根據(jù)信息,書寫出離子方程式;

(4)PbCl2在水中溶解度小,在Cl濃度較大的溶液中,存在:PbCl2(s) + 2Cl(aq)PbCl42(aq) H0,獲得PbCl2,讓平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行;

(5)①根據(jù)流程獲得Pb,Pb元素的化合價(jià)降低,根據(jù)電解原理,應(yīng)將溶液3置于陰極室;

②根據(jù)流程,濾液2中含有Fe2,獲得FeCl3,化合價(jià)升高,需要將濾液2放入陽(yáng)極室;

③根據(jù)Pb元素守恒進(jìn)行分析和計(jì)算;

(1)反應(yīng)方程式為2PbS + 3O2= 2PbO+2SO2,S元素的化合價(jià)升高,Pb元素的化合價(jià)不變,即PbS為還原劑,氧氣為氧化劑,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3:2;

答案:32;

(2)由于氨水過(guò)量,反應(yīng)生成正鹽,離子方程式為:SO2+2NH3.H2O= SO32+2NH4++ H2O

答案:SO2+2NH3.H2O= SO32+2NH4++ H2O;

(3)根據(jù)流程,濾渣1中含有硫單質(zhì),說(shuō)明PbS中的S元素轉(zhuǎn)化成S單質(zhì),化合價(jià)升高,Fe3作氧化劑,根據(jù)信息,Pb元素以PbCl42,因此浸取發(fā)生離子方程式為PbS+2Fe3++4Cl= PbCl42+ 2Fe2++S↓;

答案:PbS+2Fe3++4Cl= PbCl42+ 2Fe2++S↓;

(4)濾液1中鉛元素存在的形式為PbCl42,由于PbCl2(s) + 2Cl(aq) PbCl42(aq) H0,降低溫度和加水稀釋有利于平衡逆向移動(dòng);

答案為降低溫度,加水稀釋;

(5)①溶液3和濾液2中的溶質(zhì)分別含有PbCl42FeCl2,電解中要實(shí)現(xiàn)FeCl2轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>FeCl3,發(fā)生氧化反應(yīng),故濾液2處于陽(yáng)極室,PbCl42轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Pb,發(fā)生還原反應(yīng),溶液3處于陰極室;

答案:陰極室;

②根據(jù)①分析,獲得FeCl3再生,陽(yáng)極室中Fe2+2e= Fe3+,陰極室的Cl定向移動(dòng)到陽(yáng)極室,實(shí)現(xiàn)FeCl3的再生;

答案:陽(yáng)極室中Fe2+2e= Fe3+,陰極室的Cl定向移動(dòng)到陽(yáng)極室,實(shí)現(xiàn)FeCl3的再生;

③設(shè)鉛精礦中PbS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x,PbCl42獲得2mole生成Pb,電解池中通cmol電子時(shí),獲得n(Pb)=mol,根據(jù)鉛元素守恒,得出=mol,計(jì)算出PbS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為;

答案:

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A.四種元素簡(jiǎn)單離子的半徑:X<Y<Z<W

B.XY形成的離子化合物中既含離子鍵又含共價(jià)鍵

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N2(g)3/2H2(g)=NH3(g) ΔH3

則反應(yīng)2NH3(g)O2(g)=2NO2(g)3H2O(g)ΔH為(

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回答下列問題

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