硫酸鉛廣泛應用于制造蓄電池、白色顏料等.利用鋅冶煉過程中的鉛浮渣生產硫酸鉛的流程如下:
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已知鉛浮渣的主要成分是PbO、Pb,還含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的雜質.25℃時,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,Ksp(PbSO4)=1.6×10-8.
(1)已知步驟Ⅰ有NO產生,浸出液中含量最多的陽離子是Pb2+.分別寫出PbO、Pb參加反應的化學方程式PbO+2HNO3=Pb(NO3)2+H2OPbO+2HNO3=Pb(NO3)2+H2O、3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O.
(2)步驟Ⅰ需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余,目的是防止Ag被溶解進入溶液(或使Ag留在浸出渣中)防止Ag被溶解進入溶液(或使Ag留在浸出渣中).
(3)母液可循環(huán)利用于步驟Ⅰ,其溶質主要是HNO3HNO3(填一種物質化學式),若母液中殘留的SO42-過多,循環(huán)利用時可能出現的問題是浸出時部分鉛離子生成PbSO4隨浸出渣排出,降低PbSO4的產率浸出時部分鉛離子生成PbSO4隨浸出渣排出,降低PbSO4的產率.
(4)產品PbSO4還需用Pb(NO3)2溶液多次洗滌,目的是除去CaSO4雜質CaSO4雜質.
(5)鉛蓄電池的電解液是硫酸,充電后兩個電極上沉積的PbSO4分別轉化為PbO2和Pb,充電時陰極的電極反應式為PbSO4+2e-=Pb+SO42-PbSO4+2e-=Pb+SO42-.
【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用.
【答案】PbO+2HNO3=Pb(NO3)2+H2O;3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O;防止Ag被溶解進入溶液(或使Ag留在浸出渣中);HNO3;浸出時部分鉛離子生成PbSO4隨浸出渣排出,降低PbSO4的產率;CaSO4雜質;PbSO4+2e-=Pb+SO42-
【解答】
【點評】
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