Question

2．廢鉛蓄電池的一種回收利用工藝流程如圖所示：
部分難溶電解質(zhì)的性質(zhì)如表：

物質(zhì)	Ksp（25℃）	顏色
PbSO4	1.8×10-8	白色
PbCO3	1.5×10-13	白色
PbCrO4	1.8×10-14	黃色
BaCrO4	1.2×10-10	黃色
Pb（OH）2	1.4×10-20	白色

回答下列問(wèn)題：
（1）廢鉛蓄電池需回收處理的原因是金屬資源的回收（或鉛等重金屬會(huì)引起污染、酸污染等）（回答一點(diǎn)）
（2）將廢硫酸和濾液合并后可提取一種鈉鹽副產(chǎn)品（相對(duì)分子質(zhì)量為322），已知副產(chǎn)品帶10個(gè)結(jié)晶水的結(jié)晶水合物，則其化學(xué)式Na₂SO₄•10H₂O，由濾液提取該副產(chǎn)品的主要實(shí)驗(yàn)步驟依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥．
（3）利用鉛泥中的PbSO₄溶于CH₃COONa溶液生成可溶于水的（CH₃COO）₂Pb，（CH₃COO）₂Pb溶液與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)制取PbO₂，寫(xiě)出后一步生成PbO₂的離子方程式CH₃COO）₂Pb+ClO^-+2OH^-=Pb0₂↓+Cl^-+2CH₃COO^-+H₂O．
（4）25℃時(shí)，Na₂CO₃溶液浸出時(shí)發(fā)生反應(yīng)為：CO₃^2-（aq）+PbSO₄（s）?PbCO₃（s）+SO₄^2-（aq）．測(cè)得濾液中c（CO₃^2-）=1×10^-5mol/L計(jì)算c（SO₄^2-）=1.2mol/L
（5）濾渣PbCO₃和焦炭共熱可制得金屬鉛，寫(xiě)出該化學(xué)方程式2PbCO₃+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Pb+3CO₂（或PbCO₃+2C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Pb+3CO）
（6）已知Pb（OH）₂是既能溶于稀硝酸，又能溶于KOH溶液的兩性氫氧化物．利用題目所給信息，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)區(qū)別PbCrO₄和BaCrO₄：取少量待測(cè)物于兩支試管中，分別與過(guò)量KOH溶液反應(yīng)，能溶解的是PbCr0₄，不溶解的是BaCr0₄．

Answer 1

分析 廢鉛蓄電池經(jīng)分離得到鉛泥，加入碳酸鈉溶液可生成碳酸鉛，過(guò)濾后加入碳高溫可生成鉛．
（1）廢鉛蓄電池中含有鉛元素、酸等，會(huì)引起環(huán)境污染；
（2）將濾液I和濾液Ⅱ合并后可用來(lái)提取一種鈉鹽副產(chǎn)品（相對(duì)分子質(zhì)量為322），已知副產(chǎn)品帶10個(gè)結(jié)晶水的結(jié)晶水合物，判斷為硫酸鈉晶體；溶液中得到溶質(zhì)晶體的方法是蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌，干燥等操作；
（3）（CH₃COO）₂Pb溶液與KC10在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)制取Pb0₂，同時(shí)生成氯離子、CH₃COO^-；
（4）反應(yīng)CO₃^2-（aq）+PbSO₄（s）?PbCO₃（s）+SO₄^2-（aq）的平衡常數(shù)K=$\frac{c（SO{\;}_{4}{\;}^{2-}）}{c（CO{\;}_{3}{\;}^{2-}）}$=$\frac{c（Pb{\;}^{2+}）c（SO{\;}_{4}{\;}^{2-}）}{c（Pb{\;}^{2+}）c（CO{\;}_{3}{\;}^{2-}）}$，根據(jù)c（CO₃^2-）可求得c（SO₄^2-）；
（5）PbCO₃和焦炭共熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成金屬鉛和碳的氧化物，據(jù)此書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；
（6）可加入過(guò)量KOH溶液鑒別，能溶解的為PbCr0₄．

解答 解：廢鉛蓄電池經(jīng)分離得到鉛泥，加入碳酸鈉溶液可生成碳酸鉛，過(guò)濾后加入碳高溫可生成鉛．
（1）廢鉛蓄電池中含有鉛元素、酸等，會(huì)引起環(huán)境污染，所以廢鉛蓄電池需回收處理的原因是金屬資源的回收（或鉛等重金屬會(huì)引起污染、酸污染等），
故答案為：金屬資源的回收（或鉛等重金屬會(huì)引起污染、酸污染等）；
（2）將濾液I和濾液Ⅱ合并后可用來(lái)提取一種鈉鹽副產(chǎn)品（相對(duì)分子質(zhì)量為322），已知副產(chǎn)品帶10個(gè)結(jié)晶水的結(jié)晶水合物，判斷為硫酸鈉晶體，化學(xué)式為Na₂SO₄•10H₂O，摩爾質(zhì)量為322g/mol；溶液中得到溶質(zhì)晶體的方法是蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌，干燥等操作，
故答案為：Na₂SO₄•10H₂O；蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；
（3）（CH₃COO）₂Pb溶液與KC10在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)制取Pb0₂，同時(shí)生成氯離子、CH₃COO^-，反應(yīng)的離子方程式為（CH₃COO）₂Pb+ClO^-+2OH^-=Pb0₂↓+Cl^-+2CH₃COO^-+H₂O，故答案為：（CH₃COO）₂Pb+ClO^-+2OH^-=Pb0₂↓+Cl^-+2CH₃COO^-+H₂O；
（4）反應(yīng)CO₃^2-（aq）+PbSO₄（s）?PbCO₃（s）+SO₄^2-（aq）的平衡常數(shù)K=$\frac{c（SO{\;}_{4}{\;}^{2-}）}{c（CO{\;}_{3}{\;}^{2-}）}$=$\frac{c（Pb{\;}^{2+}）c（SO{\;}_{4}{\;}^{2-}）}{c（Pb{\;}^{2+}）c（CO{\;}_{3}{\;}^{2-}）}$=$\frac{1.8×10{\;}^{-8}}{1.5×10{\;}^{-13}}$=1.2×10^-5，當(dāng)濾液中c（CO₃^2-）=1×10^-5mol/L時(shí)，則c（SO₄^2-）=$\frac{1.2×10{\;}^{-5}}{1×10{\;}^{-5}}$=1.2mol/L，
故答案為：1.2mol/L；
（5）PbCO₃和焦炭共熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成金屬鉛和碳的氧化物，反應(yīng)方程式為2PbCO₃+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Pb+3CO₂（或PbCO₃+2C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Pb+3CO），
故答案為：2PbCO₃+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Pb+3CO₂（或PbCO₃+2C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Pb+3CO）；
（6）Pb（OH）₂是既能溶于稀硝酸，又能溶于KOH溶液的兩性氫氧化物，則可加入過(guò)量KOH溶液鑒別，能溶解的為PbCr0₄，
故答案為：取少量待測(cè)物于兩支試管中，分別與過(guò)量KOH溶液反應(yīng)，能溶解的是PbCr0₄，不溶解的是BaCr0₄．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)鉛的制備流程，考查了物質(zhì)制備方案的設(shè)計(jì)方法，題目難度中等，注意掌握物質(zhì)制備方案的設(shè)計(jì)原則，正確分析制備流程得出物質(zhì)的制備原理為解答此類(lèi)題的關(guān)鍵，試題有利于提高學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ�試題的綜合性較強(qiáng)，是一道質(zhì)量較好的題目．