Question

【題目】鉛的單質、氧化物、鹽在現代工業中有著重要用途。

Ⅰ.（1）鉛能形成多種氧化物，如堿性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2、類似Fe3O4的Pb3O4，Pb3O4與HNO3發生非氧化還原反應生成一種鹽和一種鉛氧化物，其反應的化學方程式為_____________。

Ⅱ.以含鉛廢料(主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4)為原料制備高純PbO，其主要流程如下：

（2）“酸溶”時，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應生成PbSO4生成1molPbSO4轉移電子的物質的量為____________mol。

（3）已知：①PbO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：

②粗品PbO中所含雜質不溶于NaOH溶液。

結合上述信息，完成由粗品PbO得到高純PbO的操作：將粗品PbO溶解在一定量__________(填“35%”或“10%”)的NaOH溶液中，加熱至110℃，充分溶解后，__________，將濾液冷卻結晶，過濾、洗滌并干燥得到高純PbO固體。

（4）將PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl2的電解液，電解Na2PbCl4溶液生成Pb的裝置如圖所示。

①陰極的電極反應式為_______________________。

②電解一段時間后，Na2PbCl4濃度極大減小，為了恢復其濃度且實現物質的循環利用，陰極區采取的方法是_________________________。

Answer 1

【答案】Pb3O4+ 4HNO3=2Pb(NO3)2+PbO2+2H2O135%趁熱過濾PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-繼續向陰極區加PbO粗品

【解析】

(1)由題目信息知Pb3O4中鉛的化合價為+2、+4兩種價態．相當于2PbOPbO2，由于PbO2是酸性氧化物，故它不能與硝酸反應，PbO是堿性氧化物，它與硝酸發生非氧化還原反應，生成Pb(NO3)2，由此可寫出對應的化學方程式：Pb3O4+4HNO3=PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O，故答案為：Pb3O4+4HNO3=PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O；

(2)在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應生成PbSO4，反應為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，生成2molPbSO4轉移電子2mol，故生成1molPbSO4，轉移電子的物質的量是1mol； 故答案為：1；

(3)根據PbO的溶解度曲線，提純粗Pb的方法為將粗PbO溶解在NaOH溶液中，結合溶解度曲線特點可知濃度高的NaOH溶液和較高的溫度，PbO的溶解度高，因此加熱至較高溫度，充分溶解，然后再高溫下趁熱過濾除去雜質，將濾液冷卻結晶，過濾、洗滌并干燥得到高純PbO固體；故答案為：35%；趁熱過濾；

(4)①陰極發生還原反應，根據題意電解Na2PbCl4溶液，生成Pb，Pb發生還原反應，故陰極反應為：PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-；故答案為：PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-；

②陰極電解一段時間后溶液為HC1和NaC1的混合溶液，根據題意“將PbO粗品溶解在HC1和NaC1的混合溶液中，得到含Na2PbC14的電解液”繼續向陰極區加PbO粗品可恢復其濃度且實現物質的循環利用；故答案為：繼續向陰極區加PbO粗品。