Question

【題目】利用新方案和新工藝處理廢舊鉛酸蓄電池，可以達(dá)到節(jié)能減排、防治污染和資源循環(huán)利用的目的。一種處理鉛酸蓄電池的流程如下：

已知。Ksp(PbSO4)=1.6×10 -8) 和Ksp(PbCO3)=1.4×10-14

（1）寫出鉛酸蓄電池放電時的總反應(yīng)： __________。

（2）廢舊電池的預(yù)處理時需要將電池放電完全，目的是__________。

（3）寫出鉛膏脫硫時的離子方程式__________。

（4）傳統(tǒng)的鉛蓄電池的處理工藝是將電池破碎后，洗滌，干燥，直接送入回轉(zhuǎn)爐熔煉。而該工藝使用純堿脫硫的顯著優(yōu)點是__________。

（5）已知芒硝(Na2SO4·10H2O)的溶解度曲線如下圖所示，則從Na2SO4溶液中結(jié)晶出Na2SO4晶體的方法是加熱結(jié)晶、__________、用乙醇洗滌晶體。用乙醇不用水洗滌的原因是__________。

（6）應(yīng)用電化學(xué)原理，將鉛膏轉(zhuǎn)化為鉛可以非常清潔處理蓄電池，其原理是先用細(xì)菌將鉛膏轉(zhuǎn)換為PbS，再用氟硼酸鐵浸出PbS，化學(xué)方程式為：

PbS+2Fe[BF4]3=Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2+S

最后通過電解浸出液得到金屬鉛，電解后的溶液可以循環(huán)使用，寫出電解的總反應(yīng)方程式__________。

Answer 1

【答案】（1）Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

（2）將電極材料全部轉(zhuǎn)換為PbSO4

（3）PbSO4+CO32－PbCO3 + SO42－

（4）可以減小污染，對環(huán)境友好

（5）趁熱過濾；防止生成芒硝晶體

（6）Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2 Pb+2Fe[BF4]3

【解析】

試題分析：（1）鉛酸蓄電池放電時的總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，故答案為：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O；

（2）廢舊電池的預(yù)處理時需要將電池放電完全，目的是將電極材料全部轉(zhuǎn)換為PbSO4，故答案為：將電極材料全部轉(zhuǎn)換為PbSO4；

（3）根據(jù)流程圖，鉛膏與碳酸鈉反應(yīng)生成了硫酸鈉，根據(jù)反應(yīng)原理，還有碳酸鉛生成，反應(yīng)的離子方程式為PbSO4+CO32－PbCO3 + SO42－，故答案為：PbSO4+CO32－PbCO3 + SO42－；

（4）與傳統(tǒng)的鉛蓄電池的處理工藝相比，傳統(tǒng)工藝將電池破碎后，洗滌，干燥，直接送入回轉(zhuǎn)爐熔煉，處理過程中會放出二氧化硫等污染物，故答案為：可以減小污染，對環(huán)境友好；

（5）根據(jù)芒硝(Na2SO4·10H2O)的溶解度曲線可知，芒硝的溶解度在313K之前隨溫度的變化較大，從Na2SO4溶液中結(jié)晶出Na2SO4晶體，加熱結(jié)晶后需趁熱過濾，用乙醇洗滌晶體可以防止生成芒硝晶體，故答案為：趁熱過濾；防止生成芒硝晶體；

（6）將鉛膏轉(zhuǎn)化為鉛可以非常清潔處理蓄電池，其原理是先用細(xì)菌將鉛膏轉(zhuǎn)換為PbS，再用氟硼酸鐵浸出PbS，化學(xué)方程式為：PbS+2Fe[BF4]3=Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2+S，最后通過電解浸出液：Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2，得到金屬鉛，過程為上述過程的逆過程，同時得到Fe[BF4]3，電解后的溶液可以循環(huán)使用，因此電解的總反應(yīng)方程式為Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2 Pb+2Fe[BF4]3，故答案為：Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2 Pb+2Fe[BF4]3。