Question

【題目】三鹽可用作聚氯乙烯的熱穩(wěn)定劑，以上開始失去結(jié)晶水，不溶于水及有機(jī)溶劑。以鉛泥主要成分為PbO、Pb及等為原料制備三鹽的工藝流程如圖所示。

已知：和的溶解度和溶度積Ksp如下表。

化合物
溶解度
Ksp

(1)步驟轉(zhuǎn)化的目的是___ ，濾液1中的溶質(zhì)為和____填化學(xué)式。

(2)步驟酸溶時(shí)，為提高酸溶速率，可采取的措施是____任寫一條。其中鉛與硝酸反應(yīng)生成和NO的離子方程式為_______。

(3)濾液2中可循環(huán)利用的溶質(zhì)的化學(xué)式為____。若步驟沉鉛后的濾液中，則此時(shí)_____。

(4)步驟合成三鹽的化學(xué)方程式為__________________。

Answer 1

【答案】將轉(zhuǎn)化為提高鉛的利用率 適當(dāng)升溫或適當(dāng)增大硝酸濃度或減小沉淀粒徑等； 4PbSO4+6NaOH3PbOPbSO4H2O+3Na2SO4+2H2O

【解析】

以200.0t鉛泥（主要成分為PbO、Pb及PbSO4等）為原料制備三鹽：向鉛泥中加Na2CO3溶液是將PbSO4轉(zhuǎn)化成PbCO3，Na2CO3(aq)+PbSO4(s)=Na2SO4(aq)+PbCO3(s)，所以濾液Ⅰ的溶質(zhì)主要是Na2SO4和過量的Na2CO3，Pb、PbO和PbCO3在硝酸的作用下反應(yīng)：3Pb+8HNO3=Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O、PbCO3+2HNO3=Pb(NO3)2+CO2↑+H2O、PbO+2HNO3=Pb(NO3)2+2H2O，均轉(zhuǎn)化成Pb(NO3)2，Pb(NO3)2中加稀H2SO4轉(zhuǎn)化成PbSO4和硝酸，過濾的濾液為HNO3，可循環(huán)利用，向硫酸鉛中加入氫氧化鈉合成三鹽和硫酸鈉，4PbSO4+6NaOH3PbOPbSO4H2O+3Na2SO4+2H2O，濾液3主要是硫酸鈉，洗滌沉淀干燥得到三鹽，據(jù)此分析解答。

(1)步驟①向鉛泥中加Na2CO3溶液，由表可知PbCO3的溶解度小于PbSO4的溶解度，Na2CO3(aq)+PbSO4(s)=Na2SO4(aq)+PbCO3(s)，則可將PbSO4轉(zhuǎn)化成PbCO3，所以濾液Ⅰ的溶質(zhì)主要是Na2SO4和過量的Na2CO3；

(2)酸溶時(shí)，為提高酸溶速率，可采取的措施是適當(dāng)升溫(或適當(dāng)增大硝酸濃度或減小沉淀粒徑等)；鉛與硝酸反應(yīng)生成Pb(NO3)2和NO的離子方程式為：3Pb+8H++2NO3=3Pb2++2NO↑+4H2O；

(3)Pb、PbO和PbCO3在硝酸的作用下轉(zhuǎn)化成Pb(NO3)2，Pb(NO3)2中加稀H2SO4轉(zhuǎn)化成PbSO4和硝酸，HNO3可循環(huán)利用，若步驟④沉鉛后的濾液中c(Pb2+)=1.82×105mol/L，已知Ksp(PbSO4)=1.82×108，則此時(shí)c(SO42)=mol/L=1.00×103mol/L；

(4) 從流程看，硫酸鉛和氫氧化鈉反應(yīng)生成三鹽基硫酸鉛和硫酸鈉，反應(yīng)方程式為：4PbSO4+6NaOH3PbOPbSO4H2O+3Na2SO4+2H2O。