Question

【題目】以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4為原料，制備高純PbO，實現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下：

（1）鉛是碳的同族元素，且比碳多4個電子層，則鉛位于元素周期表第____周期___族

（2）過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應生成PbSO4的離子方程式是________________。

（3）過程Ⅰ中，F(xiàn)e2+催化過程可表示為：

i：2Fe2++ PbO2+4H++SO42＝2Fe3++PbSO4+2H2O ii: ……

① 寫出ii的化學方程式：_________________________。

② 請設計實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補充完整。

a.向酸化的FeSO4溶液中加入__________溶液，溶液無顏色變化，再加入少量PbO2，溶液變?yōu)?/span>________色。

b.向a得到的溶液中加入___________________,溶液恢復原來的顏色。

（4）過程II中過濾操作所需要的玻璃儀器有__________________________。

Answer 1

【答案】六 IVA Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O Pb+Fe2(SO4)3=2FeSO4+PbSO4 KSCN 紅色 過量Pb 燒杯、玻璃棒、漏斗

【解析】

以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4為原料，制備高純PbO，含鉛廢料加入硫酸亞鐵、稀硫酸加熱反應過濾得到PbSO4粗品，加入10%的氫氧化鈉溶液加熱反應，冷卻過濾得到PbO粗品，粗PbO提純得到純 PbO。

（1）鉛是碳的同族元素，且比碳多4個電子層，則鉛有六個電子層，碳位于第四主族，則鉛位于元素周期表第六周期IVA族；

正確答案：六 IVA

（2）根據(jù)題給化學工藝流程知，過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb、PbO2和H2SO4反應生成PbSO4和水，離子方程式書寫時注意只有易溶于水的強電解質(zhì)才可以拆成離子的形式；
正確答案：Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O；
（3）①催化劑通過參加反應，改變反應歷程，降低反應的活化能，加快化學反應速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)反應前后保持不變．根據(jù)題給信息知反應i中Fe2+被PbO2氧化為Fe3+，則反應ii中Fe3+應該被Pb還原為Fe2+，化學方程式為：Pb+Fe2(SO4)3= FeSO4+PbSO4

正確答案：Pb+Fe2(SO4)3=2FeSO4+PbSO4；
②a實驗證明發(fā)生反應i，則b實驗需證明發(fā)生反應ii，實驗方案設計注意鐵離子特征反應的應用，a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量PbO2，溶液變紅，亞鐵離子被氧化為鐵離子，
b．取a中紅色溶液少量，溶液中存在平衡，F(xiàn)e3++3SCN-=Fe（SCN）3，加入過量Pb，和平衡狀態(tài)下鐵離子反應生成亞鐵離子，平衡逆向進行充分反應后，紅色褪去，
正確答案： 紅色 過量Pb
（3）過濾操作需要用到的儀器用品：燒杯、漏斗、帶鐵圈的鐵架臺、玻璃棒、濾紙；玻璃儀器有燒杯、漏斗、、玻璃棒；

正確答案：燒杯、玻璃棒、漏斗。