Question

【題目】以方鉛礦(PbS)為原料制備鉛蓄電池的電極材料的工藝流程如圖所示：

請回答下列問題：

(1)“焙燒”生成的氣體直接排放可能造成的環境問題是____________，“焙燒”前須將方鉛礦研磨粉粹的目的是________________________________。

(2)電解時，如c(Pb2＋)遠大于c(H＋)，則Pb2＋優先于H＋放電，工業上應用此原理可對鉛進行電解精煉。“粗鉛”的雜質主要有鋅、鐵、銅、銀等，則陽極泥的主要成分為_________。

(3)寫出制備PbO2的離子方程式________________________。

(4)已知部分含鉛化合物的Ksp如下表所示：

物質	PbCl2	PbS
Ksp	1.2×10－5	9.0×10－29

①鉛與稀鹽酸反應產生少量氣泡后反應終止，原因是_____________________。

②Pb(NO3)2是強酸弱堿鹽，氫硫酸是弱酸[Ka1(H2S)＝1.3×10－7，Ka2(H2S)＝7.1×10－15]，已知K>105時可以認為反應基本完全，通過計算判斷向Pb(NO3)2溶液中通入H2S氣體能否形成PbS沉淀___________________。（要求寫出計算過程）

Answer 1

【答案】酸雨 增大方鉛礦與空氣的接觸面積，加快化學反應速率 銅、銀 ClO－＋PbO＝PbO2＋Cl－ PbCl2覆蓋在鉛表面，阻止反應的進一步進行 假設能發生反應：Pb2＋＋H2S＝PbS↓＋2H＋，該反應的平衡常數，反應可進行完全，故有PbS沉淀生成

【解析】

方鉛礦中通入空氣焙燒，發生反應2PbS+3O22SO2+2PbO，加入焦炭還原，發生反應PbO+CPb+CO↑，得到粗鉛，通過電解精煉得到純Pb，Pb加熱得到PbO，將PbO投入NaClO溶液中得到PbO2，發生的反應為ClO-+PbO═PbO2+Cl-，據此分析解答。

(1)焙燒時發生的反應為2PbS+3O22SO2+2PbO，生成的氣體是SO2，可導致酸雨，“焙燒”前須將方鉛礦研磨粉粹，可增大方鉛礦與空氣的接觸面積，加快化學反應速率，故答案為：酸雨；增大方鉛礦與空氣的接觸面積，加快化學反應速率；

(2)“粗鉛”的雜質主要有鋅，鐵，銅，銀等，電解精煉時，粗Pb作陽極、純Pb作陰極，Zn、Fe比Pb活潑，所以陽極上Zn、Fe和Pb失電子生成離子進入溶液，鉛的活潑性大于銅、銀，鉛先放電，陽極泥的主要成分為銅、銀，故答案為：銅、銀；

(3)，根據流程圖，制備PbO2的離子方程式為ClO-+PbO=PbO2+Cl-，故答案為：ClO-+PbO=PbO2+Cl-；

(4)①鉛與稀鹽酸反應生成氯化鉛和氫氣，生成的氯化鉛難溶于水，PbCl2覆蓋在鉛表面，阻止反應的進一步進行，因此產生少量氣泡后反應終止，故答案為：PbCl2覆蓋在鉛表面，阻止反應的進一步進行；

②假設能發生反應Pb2++H2S═PbS↓+2H+，該反應的電離平衡常數K===1.0×107＞105，所以該反應能進行完全，所以有PbS沉淀生成，故答案為：假設能發生反應Pb2++H2S═PbS↓+2H+，該反應的電離平衡常數K===1.0×107＞105，反應能進行完全，有沉淀PbS生成。