【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(shí)現(xiàn)鉛的再生利用.其工作流程如下:
(1)過(guò)程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是
(2)過(guò)程Ⅰ中,F(xiàn)e2+催化過(guò)程可表示為:
i:2Fe2++PbO2+4H++SO42═2Fe3++PbSO4+2H2O
ii:…
①寫(xiě)出ii的離子方程式:
②下列實(shí)驗(yàn)方案可證實(shí)上述催化過(guò)程.將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整.
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液幾乎無(wú)色,再加入少量PbO2 , 溶液變紅.
b.
(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq),其溶解度曲線如圖所示.
①過(guò)程Ⅱ的目的是脫硫.濾液1經(jīng)處理后可在過(guò)程Ⅱ中重復(fù)使用,其目的是(選填序號(hào)).
A.減小Pb的損失,提高產(chǎn)品的產(chǎn)率
B.重復(fù)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(guò)程Ⅲ的目的是提純,結(jié)合上述溶解度曲線,簡(jiǎn)述過(guò)程Ⅲ的操作:

【答案】
(1)Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O
(2)2Fe3++Pb+SO42═PbSO4+2Fe2+;取a中紅色溶液少量,加入過(guò)量Pb,充分反應(yīng)后,紅色褪去
(3)A;粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高溫下的飽和溶液,冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得PbO
【解析】(1)根據(jù)題給化學(xué)工藝流程知,過(guò)程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb、PbO2和H2SO4反應(yīng)生成PbSO4和水,所以答案是:Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O;(2)①催化劑通過(guò)參加反應(yīng),改變反應(yīng)歷程,降低反應(yīng)的活化能,加快化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后保持不變.根據(jù)題給信息知反應(yīng)i中Fe2+被PbO2氧化為Fe3+ , 則反應(yīng)ii中Fe3+被Pb還原為Fe2+ , 所以答案是:2Fe3++Pb+SO42═PbSO4+2Fe2+
②a實(shí)驗(yàn)證明發(fā)生反應(yīng)i,則b實(shí)驗(yàn)需證明發(fā)生反應(yīng)ii,實(shí)驗(yàn)方案為:
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液幾乎無(wú)色,再加入少量PbO2 , 溶液變紅,亞鐵離子被氧化為鐵離子。
b.溶液中存在平衡,F(xiàn)e3++3SCN=Fe(SCN)3 , 加入過(guò)量Pb,和平衡狀態(tài)下鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子,平衡逆向進(jìn)行充分反應(yīng)后,紅色褪去,
所以答案是:取a中紅色溶液少量,加入過(guò)量Pb,充分反應(yīng)后,紅色褪去;(3)①過(guò)程Ⅱ脫硫過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為PbSO4+2NaOH=PbO+Na2SO4+H2O,而濾液Ⅰ中含有硫酸,可降低溶液的PH,使平衡PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq)逆向移動(dòng),減少PbO損失,提高產(chǎn)品的產(chǎn)率,所以答案是:A;
②根據(jù)PbO的溶解度曲線,提純粗Pb的方法為將粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高溫下的飽和溶液,冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到PbO,
所以答案是:粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高溫下的飽和溶液,冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得PbO;

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】CoCl26H2O是一種飼料營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑.一種利用水鈷礦(主要成分為Co2O3、Co(OH)3 , 還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl26H2O的工藝流程如圖1:
已知:①浸出液含有的陽(yáng)離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表:(金屬離子濃度為:0.01mol/L)

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co(OH)2

Al(OH)3

Mn(OH)2

開(kāi)始沉淀

2.7

7.6

7.6

4.0

7.7

完全沉淀

3.7

9.6

9.2

5.2

9.8

③CoCl26H2O熔點(diǎn)為86℃,加熱至110~120℃時(shí),失去結(jié)晶水生成無(wú)水氯化鈷.
(1)寫(xiě)出浸出過(guò)程中Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
(2)寫(xiě)出NaClO3發(fā)生反應(yīng)的主要離子方程式;若不慎向“浸出液”中加過(guò)量NaClO3時(shí),可能會(huì)生成有毒氣體,寫(xiě)出生成該有毒氣體的離子方程式
(3)“加Na2CO3調(diào)pH至a”,過(guò)濾所得到的沉淀成分為
(4)“操作1”中包含3個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作,它們依次是、和過(guò)濾.制得的CoCl26H2O在烘干時(shí)需減壓烘干的原因是
(5)萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖2.向“濾液”中加入萃取劑的目的是;其使用的最佳pH范圍是 . A.2.0~2.5 B.3.0~3.5
C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(6)為測(cè)定粗產(chǎn)品中CoCl26H2O含量,稱取一定質(zhì)量的粗產(chǎn)品溶于水,加入足量AgNO3溶液,過(guò)濾、洗滌,將沉淀烘干后稱其質(zhì)量.通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl26H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%,其原因可能是 . (答一條即可)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn).

實(shí)驗(yàn)一

實(shí)驗(yàn)二

裝置

現(xiàn)象

a、d處試紙變藍(lán);b處變紅,局部褪色;c處無(wú)明顯變化

兩個(gè)石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生;n處有氣泡產(chǎn)生;…

下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是( )
A.a、d處:2H2O+2e═H2↑+2OH
B.b處:2Cl﹣2e═Cl2
C.c處發(fā)生了反應(yīng):Fe﹣2e═Fe2+
D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理,實(shí)驗(yàn)二中m處能析出銅

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】化合物XY2,XY離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氖原子相同,則XY ( )

A. CaClB. MgFC. CaFD. NaO

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】用零價(jià)鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO3)已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點(diǎn)之一.
(1)Fe還原水體中NO3的反應(yīng)原理如圖1所示.
①作負(fù)極的物質(zhì)是
②正極的電極反應(yīng)式是
(2)將足量鐵粉投入水體中,經(jīng)24小時(shí)測(cè)定NO3的去除率和pH,結(jié)果如下:

初始pH

pH=2.5

pH=4.5

NO3的去除率

接近100%

<50%

24小時(shí)pH

接近中性

接近中性

鐵的最終物質(zhì)形態(tài)

pH=4.5時(shí),NO3的去除率低.其原因是
(3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時(shí),補(bǔ)充一定量的Fe2+可以明顯提高NO3的去除率.對(duì)Fe2+的作用提出兩種假設(shè):
Ⅰ.Fe2+直接還原NO3;
Ⅱ.Fe2+破壞FeO(OH)氧化層.
①做對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖2所示,可得到的結(jié)論是
②同位素示蹤法證實(shí)Fe2+能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4 . 結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式,解釋加入Fe2+提高NO3去除率的原因:
(4)其他條件與(2)相同,經(jīng)1小時(shí)測(cè)定NO3的去除率和pH,結(jié)果如表:

初始pH

pH=2.5

pH=4.5

NO3的去除率

約10%

約3%

1小時(shí)pH

接近中性

接近中性

與(2)中數(shù)據(jù)對(duì)比,解釋(2)中初始pH不同時(shí),NO3去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因:

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)的能量變化與其他三項(xiàng)不相同的是(
A.甲烷燃燒
B.碳酸鈣高溫分解
C.鋅片與稀硫酸反應(yīng)
D.鈉與冷水反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列操作中,后者最終能被漂白的是

A.將干燥的氯氣與紅色鮮花充分接觸B.H2O2加入到KMnO4溶液中

C.將足量SO2通入紫色石蕊試液中D.將漂白液加入到Fe2 (SO4)3溶液中

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】乙酸丁酯是重要的化工原料,具有水果香味。實(shí)驗(yàn)室制備乙酸丁酯的反應(yīng)、裝置示意圖
和有關(guān)信息如下:

乙酸

正丁醇

乙酸丁酯

熔點(diǎn)/℃

16.6

-89.5

-73.5

沸點(diǎn)/℃

117.9

117

126.0

密度/g·cm3

1.1

0.80

0.88


(1)乙酸丁酯粗產(chǎn)品的制備
在干燥的50 mL圓底燒瓶中,裝入沸石,加入12.0 mL正丁醇和16.0 mL冰醋酸(過(guò)量),再加3~4滴濃硫酸。然后再安裝分水器(作用:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷分離除去反應(yīng)生成的水)、冷凝管,然后小火加熱。將燒瓶中反應(yīng)后的混合物冷卻與分水器的酯層合并。裝置中冷水應(yīng)從(填“a”或“b”)口通入;通過(guò)分水器不斷分離除去反應(yīng)生成的水的目的是
(2)乙酸丁酯的精制
將乙酸丁酯粗產(chǎn)品用如下的操作進(jìn)行精制:①水洗、②蒸餾、③用無(wú)水MgSO4干燥、④用10%碳酸鈉洗滌。
①正確的操作步驟是(填標(biāo)號(hào))。
A.①②③④ B.③①④② C.④①③② D.③④①②
②在乙酸丁酯的精制中,用10%碳酸鈉洗滌的主要目是
③在洗滌、分液操作中,應(yīng)充分振蕩,然后靜置,待分層后(填標(biāo)號(hào))。
a.直接將乙酸丁酯從分液漏斗的上口倒出
b.直接將乙酸丁酯從分液漏斗的下口放出
c.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸丁酯從下口放出
d.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸丁酯從上口倒出
(3)計(jì)算產(chǎn)率
測(cè)量分水器內(nèi)由乙酸與丁醇反應(yīng)生成的水體積為1.8 mL,假設(shè)在制取乙酸丁酯過(guò)程中反應(yīng)
物和生成物沒(méi)有損失,且忽略副反應(yīng),乙酸丁酯的產(chǎn)率為

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各組物質(zhì)中,滿足下如圖物質(zhì)一步轉(zhuǎn)化關(guān)系的選項(xiàng)是(

X

Y

Z

A

Na

NaOH

NaHCO3

B

Cu

CuSO4

Cu(OH)2

C

C

CO

CO2

D

Si

SiO2

H2SiO3


A.A
B.B
C.C
D.D

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同步練習(xí)冊(cè)答案