铅精矿可用于冶炼金属铅，其主要成分为PbS。（1）火法炼铅将铅精矿在空气中焙烧...

铅精矿可用于冶炼金属铅，其主要成分为PbS。

（1）火法炼铅将铅精矿在空气中焙烧，生成PbO和SO2。

①用铅精矿火法炼铅的反应的化学方程式为____________________________。

②火法炼铅的废气中含低浓度SO2，可将废气通入过量氨水中进行处理，反应的离子方程式为_____________________________________________________。

（2）湿法炼铅在制备金属铅的同时，还可制得硫磺，相对于火法炼铅更为环保。湿法炼铅的工艺流程如下：

已知：PbCl2为能溶于水的弱电解质，在Cl-浓度较大的溶液中，存在平衡：PbCl2(aq) + 2Cl-(aq) PbCl42-(aq)。不同温度下PbCl2的溶解度如下表所示：

温度（℃）	20	40	60	80	100
溶解度（g）	1.00	1.42	1.94	2.88	3.20

①浸取液中FeCl3的作用是________________________________。

②操作a为加适量水稀释并冷却，该操作有利于滤液1中PbCl2的析出，分析可能的原因是___________________________________________________________________。

③将溶液3和滤液2分别置于如图所示电解装置的两个极室中，可制取金属铅并使浸取液中的FeCl3再生。

ⅰ.溶液3应置于_________ （填“阴极室”或“阳极室”）中。

ⅱ.简述滤液2电解后再生为FeCl3的原理______________________________________。

ⅲ.若铅精矿的质量为a g，铅浸出率为b ，当电解池中通过c mol电子时，金属铅全部析出，铅精矿中PbS的质量分数为___________。

2PbS + 3O2 2PbO + 2SO22NH3·H2O + SO2＝2NH4+ + SO32- + H2O使Pb元素从难溶固体PbS转化成溶液中的PbCl4-，S元素转化成单质硫成为滤渣加水稀释使PbCl2(aq) + 2Cl-(aq) PbCl42-(aq)平衡向左移动；温度降低PbCl2溶解度减小阴极室阳极发生电极反应：Fe2+- e- Fe3+（或2Cl--2e-Cl2；Cl2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2Cl-，文字表述也可），使c(Fe3+)升高，同时Cl-通过阴离子交换膜向阳极移动，使FeCl3再生【解析】铅精矿通过含有氯化铁和氯化钠溶液的浸泡，加热，趁热过滤，得到含氯化铅、氯化铁的溶液和含有硫单质的滤渣，滤液加适量水稀释并冷却，得到氯化亚铁溶液和析出PbCl2，PbCl2加入氯化钠溶液，使平衡PbCl2(aq) + 2Cl-(aq) PbCl42-(aq)正向移动，得到溶液，在与上述的氯化亚铁溶液共同组成电解池，电解得到铅单质和含有氯化铁的溶液。 (1)由题意，铅精矿在空气中焙烧，生成PbO和SO2和，即与氧气反应，故反应方程式为：2PbS + 3O2 2PbO + 2SO2。 (2)二氧化硫是酸性气体，氨水显碱性，用氨水来吸收二氧化硫，得到相应的铵盐和水，离子方程式为：2NH3·H2O + SO2＝2NH4+ + SO32- + H2O 。 (3)浸取液中氯化铁增加了氯离子浓度，当氯离子浓度较大时，溶液中存在平衡PbCl2(aq) + 2Cl-(aq) PbCl42-(aq)，正向移动，使Pb元素以形式存在溶液中，另外铁离子具有氧化性，硫离子具有还原性，发生氧化还原反应，使硫元素转化为单质硫成为滤渣。 (4). PbCl2为能溶于水的弱电解质，存在平衡PbCl2(aq) + 2Cl-(aq) PbCl42-(aq)，加水稀释，氯离子浓度降低，平衡逆向移动，冷却后，温度降低， PbCl2溶解度减小，从而析出PbCl2固体。(5) ①溶液3是含有PbCl42-的溶液，要制得单质铅，元素铅的化合价降低，得到电子，发生还原反应，根据电解池的工作原理，阴极得到电子，故溶液3应放入阴极室。②阳极室是溶液2，溶液2是氯化亚铁溶液，亚铁离子在阳极失去电子，转化为铁离子，电极反应：Fe2+- e-= Fe3+，使c(Fe3+)升高，溶液中的阴离子氯离子通过阴离子交换膜，达到阳极室，与铁离子结合，得到氯化铁。③由Pb2+--Pb，1mol Pb2+转移2mol电子，当电解池中通过cmol电子时，金属铅全部析出，所以就有c/2mol的铅析出，铅浸出率为b，故原液中有铅离子物质的量为c/2bmol，故硫化铅的物质的量也为c/2bmol，质量为239c/2bg，铅精矿的质量为ag，则质量分数为。

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考点分析：

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氮及其化合物如NH3及铵盐、N2H4、N2O4等在中学化学、化工工业、国防等领域占有重要地位。

（1）发射航天火箭常用肼(N2H4)与N2O4作燃料与助燃剂。肼(N2H4)与N2O4的反应为2N2H4（g）+N2O4（g）═3N2（g）+4H2O（g） △H= -1077kJ•mol-1

已知相关反应的化学键键能数据如下表所示：

化学键	N-H	N-N	N≡N	O-H
E/（kJ•mol-1）	390	190	946	460

则使1mol N2O4(g)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是___________。

（2）N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[a(N2O4)]随温度的变化如图所示。

①由图推测该反应的△H ___0（填“>”或“<”），理由为________________。

②图中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强po为108 kPa，则该温度下反应的平衡常数Kp=_________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

③在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系v( N2O4)=k1p(N2O4)，v(NO2)=k2p2(NO2)，其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率压强关系如图所示，一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=___________，在下左图上标出的点中，能表示反应达到平衡状态的点为__________（填字母代号）。