问题标题:
用废铅蓄电池的铅泥(含PbSO4、PbO和Pb等)可制备精细化工产品3PbO•PbSO4•H2O(三盐),主要制备流程如图.(1)铅蓄电池在生活中有广泛应用,其工作原理是Pb+PbO+2H2SO4放电
问题描述:
用废铅蓄电池的铅泥(含PbSO4、PbO和Pb等)可制备精细化工产品3PbO•PbSO4•H2O(三盐),主要制备流程如图.
(1)铅蓄电池在生活中有广泛应用,其工作原理是Pb+PbO+2H2SO4
(2)将滤液I、滤液III合并,经蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作,可得到一种结晶水合物( Mr=322),其化学式为___.
(3)步骤③酸溶时铅与硝酸反应生成Pb(NO3)2及NO的离子方程式为___;滤液II中溶质的主要成分为___(填化学式).
(4)步骤⑥合成三盐的化学方程式为___.
(5)步骤⑦的洗涤操作中,检验沉淀是否洗涤完全的操作方法是___.
贾德贵回答:
(1)铅蓄电池在充电时,阳极发生氧化反应,PbSO4被氧化生成PbO2,电极反应式为PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO42-+4H+,若铅蓄电池放电前正、负极质量相等,放电时正极发生,PbO2(s)+2e-+SO42-(aq)+4H+(aq)=PbSO4(s)+2H2O(l),负极发生Pb-2e-+SO42-=PbSO4,转移了lmol电子,则正极、负极都生成0.5molPbSO4,正极质量增加m(PbSO4)-m(PbO2)=0.5mol×(303g/mol-239g/mol)=32g,正极质量增加m(PbSO4)-m(Pb)=0.5mol×(303g/mol-207g/mol)=48g,
则两极质量差为48g-32g=16g,
故答案为:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO42-+4H+;16g;
(2)通过以上分析知,滤液Ⅰ和滤液Ⅲ经脱色、蒸发、结晶可得到的副产品为Na2SO4•10H2O,其相对分子质量为322,故答案为:Na2SO4•10H2O;
(3)通过以上分析知,该离子反应方程式为3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO↑+4H2O,滤液2中主要成分是未反应的HNO3,
故答案为:3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO+4H2O;HNO3;
(4)该反应方程式为4PbSO4+6NaOH=3Na2SO4+3PbO•PbSO4•H2O+2H2O,故答案为:4PbSO4+6NaOH=3PbO•PbSO4•H2O+3Na2SO4+2H2O;
(5)该沉淀吸附的离子是硫酸根离子,用盐酸酸化的氯化钡检验,其检验方法为取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则表明已洗涤完全,
故答案为:取少量最后一次洗涤后的滤液于试管中,滴加BaCl2溶液和稀盐酸,若产生白色沉淀,则沉淀末洗涤完全;若没有白色沉淀生成,则沉淀已洗涤完全.
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