Question

【題目】廢舊鉛蓄電池的回收利用是發展循環經濟的必經之路。其陰、陽極填充物(鉛膏，主要含PbO、PbO2 等)是廢舊鉛蓄電池的主要部分，回收時所得黃丹(PbO)可用于合成三鹽基硫酸鉛(組成可表示為3PbO·PbSO4·H2O)，其工藝流程如下：

(1)鉛膏中加入Na2SO3溶液所發生的離子方程式_____________。

(2)操作I的名稱__________。用18.4 mol L-1H2SO4 配制100 mL1 mol L-1H2SO4溶液需要用到的儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、__________。

(3)濾液A能用來回收Na2SO4·10H2O，提取該晶體的主要步驟有蒸發濃縮、______、過濾、洗滌、干燥；檢驗該晶體中陰離子的實驗方法是__________。

(4)PbO2在加熱過程發生分解的失重曲線如下圖所示，已知失重曲線上的a點為樣品失重2.0% (×100%)的殘留固體，若a點固體表示為PbOx或mPbO nPbO2，

列式計算x值_________和m：n值__________。

Answer 1

【答案】 PbO2+SO32-=PbO+SO42- 過濾 100mL容量瓶 冷卻結晶 取少量晶體溶于蒸餾水，然后用鹽酸酸化，再滴BaCl2溶液，若出現白色沉淀，即證明該晶體中含有SO42- x=1.7 =3：7

【解析】試題分析：本題以鉛膏合成三鹽基硫酸鉛的流程為載體，考查離子方程式的書寫，物質的量濃度溶液的配制，基本實驗操作，SO42-的檢驗，熱重圖像的計算。

（1）鉛膏中加入Na2SO3溶液，經操作I得到PbO，Na2SO3將鉛膏中PbO2還原成PbO，Na2SO3被氧化成Na2SO4，寫出主要反應物和生成物：Na2SO3+PbO2→Na2SO4+PbO，反應中S元素的化合價由+4價升至+6價，Pb元素的化合價由+4價降至+2價，根據得失電子守恒配平，寫出化學方程式為Na2SO3+PbO2=Na2SO4+PbO；離子方程式為SO32-+PbO2=SO42-+PbO。

（2）操作I將難溶的PbO和Na2SO4溶液分離，操作I為過濾。由濃H2SO4配制稀硫酸的實驗步驟為：計算→量取→稀釋→冷卻→轉移→洗滌→初步振蕩→定容→搖勻→裝瓶貼標簽，實驗中需要用到的儀器除了量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還要100mL容量瓶。

（3）濾液A為Na2SO4溶液，從濾液A中獲得Na2SO4·10H2O的主要步驟有蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。該晶體中陰離子為SO42-，檢驗晶體中SO42-的實驗方法是：取少量晶體溶于蒸餾水，然后用鹽酸酸化，再滴BaCl2溶液，若出現白色沉淀，即證明該晶體中含有SO42-。

（4）設PbO2物質的量為1mol，1molPbO2的質量為239g，其中n（Pb）=1mol，m（Pb）=207g；a點樣品失重2.0%，則100%=2.0%，m（a點固體）=234.22g；根據Pb守恒，a點固體中n（Pb）=1mol，a點固體中m（O）=234.22g-207g=27.22g，n（O）==1.70mol，n（Pb）：n（O）=1mol：1.70mol=1：x，x=1.7。a點固體可表示為PbO1.7，若表示為mPbO·nPbO2，則（m+n）：（m+2n）=1：1.7，m：n=3：7。