Question

【題目】三鹽基硫酸鉛（3PbO·PbSO4·H2O）簡稱三鹽，白色或微黃色粉末，稍帶甜味、有毒。200℃以上開始失去結晶水，不溶于水及有機溶劑。可用作聚氯乙烯的熱穩定劑。以鉛泥（主要成分為PbO、Pb及PbSO4等）為原料制備三鹽的工藝流程如下圖所示。

已知：常溫下PbSO4的溶解度比PbCO3的溶解度大

請回答下列問題：

（1）步驟①轉化的目的是____________，濾液1中的溶質為Na2CO3和_________（填化學式）。

（2）步驟③酸溶時，為提高酸溶速率，可采取的措施是___________（任寫一條）。其中鉛與硝酸反應生成Pb(NO3)2和NO的離子方程式為__________________。

（3）濾液2中可循環利用的溶質為__________（填化學式）。

（4）步驟⑥合成三鹽的化學方程式為_______________________________________（已知反應中元素價態不變）。

（5）簡述步驟⑦洗滌沉淀的方法__________________________________________。

Answer 1

【答案】 將PbSO4化為PbCO3，提高鉛的利用率 Na2SO4 適當升溫(或適當增大硝酸濃度或減小沉淀粒徑等其他合理答案） 3Pb + 8H++2NO3— =3Pb2+ +2NO↑+4H2O HNO3 4PbSO4 +6NaOH 3Na2SO4+3PbO PbSO4 H2O + 2H2O 用玻璃棒引流，向過濾器中加蒸餾水至沒過沉淀，待水自然流下，重復上述操作2 - 3次

【解析】(1)步驟①向鉛泥中加Na2CO3溶液，PbCO3的溶解度小于PbSO4的溶解度，Na2CO3(aq)+PbSO4(s)=Na2SO4(aq)+PbCO3(s)，則可將PbSO4轉化成PbCO3，所以濾液Ⅰ的溶質主要是Na2SO4和過量的Na2CO3，故答案為：將PbSO4轉化為PbCO3，提高鉛的利用率；Na2SO4；

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

(3)Pb、PbO和PbCO3在硝酸的作用下轉化成Pb(NO3)2，Pb(NO3)2中加稀H2SO4轉化成PbSO4和硝酸，HNO3可循環利用，故答案為：HNO3；

(4)步驟⑥合成三鹽的化學方程式為：4PbSO4+6NaOH3PbOPbSO4H2O+3Na2SO4+2H2O，故答案為：4PbSO4+6NaOH3PbOPbSO4H2O+3Na2SO4+2H2O；

(5)步驟⑦沉淀表面附著硫酸根離子，洗滌沉淀的方法為：用玻璃棒引流，向過濾器中加蒸餾水至沒過沉淀，待水自然流下，重復上述操作2 - 3次，故答案為：用玻璃棒引流，向過濾器中加蒸餾水至沒過沉淀，待水自然流下，重復上述操作2 - 3次。