Question

废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。工业上利用铅浮渣(主要成分是PbO、Pb还含有少量的Ag、CaO)可制备硫酸铅。制备流程图如下：

下表是25℃ 时某些盐的浓度积常数：

化学式	CaSO4	Ag2SO4	PbSO4
Ksp	4.9×10^-5	1.2×10^-5	1.6×10^-8

（1）实验室用75%的硝酸来配制15%的硝酸溶液，不需用到的玻璃仪器有            （填标号）。

A烧杯    B量筒     C容量瓶     D锥形瓶     E玻璃棒

（2）步骤I有NO产生，浸出液中含量最多的金属阳离子为 Pb^2＋，写出Pb参加反应的化学方程式              ，为防止Ag被溶解进入溶液，步骤I操作时应注意                  。

（3）母液可循环利用于步骤I，其溶质主要是          （填一种物质化学式），若母液中残留的 SO₄^2－过多，循环利用时可能出现的问题是                        。

（4）粗PbSO₄ 产品含有的杂质是____________，需用          溶液多次洗涤，以得到纯净的PbSO₄。

（5）铅蓄电池放电时正极的电极反应式为                    。如果用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取Cl₂，已知某铅蓄电池中硫酸溶液的体积为0.80 L，电解前硫酸溶液浓度为4.50 mol·L^-1，当制得4.48 LCl₂时（在标准状况下），求理论上电解后电池中硫酸溶液的浓度为（假设电解前后硫酸溶液的体积不变）_________ mol·L^-1。

Answer

（1）C D（2）3Pb＋8HNO3＝3Pb(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余（3）HNO3浸出时部分Pb2+生成PbSO4随浸出渣排出，降低PbSO4的产率（4）CaSO4 Pb(NO3)2 （5）PbO2＋2e－＋4H+＋SO42－＝PbSO4＋2H2O 4

【解析】

试题分析：（1）实验室用75%的硝酸来配制15%的硝酸溶液，需要烧杯、量筒和玻璃棒，不需用到的玻璃仪器锥形瓶和容量瓶，答案选CD。

（2）稀硝酸还原产物为NO，Pb与稀硝酸反应生成硝酸铅和NO和水，化学反应方程式为3Pb＋8HNO3＝3Pb(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；因单质银也能与硝酸反应，但它没有铅活泼，当铅有少量剩余时，银就不会溶解硝酸中，所以为防止Ag被溶解进入溶液，步骤I操作时应注意控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余；

（3）反应中硝酸过量，则废液中含有的硝酸可以循环使用。由于浸出时部分Pb2+生成PbSO4随浸出渣排出，所以若母液中残留的 SO42－过多，循环利用时可能出现的问题是降低PbSO4的产率。

（4）由于硫酸钙微溶，所以粗PbSO4 产品含有的杂质是CaSO4。又因为硫酸铅的溶解度小于硫酸钙，所以需用Pb(NO3)2 溶液多次洗涤，以得到纯净的PbSO4。

（5）铅蓄电池放电时正极是硫酸铅得到电子，反应的电极反应式为PbO2＋2e－＋4H+＋SO42－＝PbSO4＋2H2O。标准状况下4.48L氯气的物质的量是0.2mol，转移0.4mol电子。则根据方程式Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4＋2H2O可知消耗0.4mol硫酸，所以理论上电解后电池中硫酸溶液的浓度为＝4.0mol/L。

考点：考查物质制备工艺流程图的分析