Question

【題目】氯化鉛(PbCl2)常用于焊接和制備鉛黃等染料。利用從廢舊鉛蓄電池中得到的鉛膏獲取氯化鉛的流程如圖，試回答下列問題：

已知：①鉛膏主要由PbSO4、PbO、PbO2和Pb等組成。

②流程圖中的“1”表示液體，“s”表示固體。

③硫酸鉛、氯化鉛微溶于水，但氯化鉛能溶于NaCl溶液中，主要發生反應：PbCl2+Cl-==[PbCl3]-。

(1)鉛蓄電池的正極材料是________________(填化學式)，放電時負極的電極反應式為________。

(2)“浸取反應”是在加熱條件下，用鹽酸和氯化鈉溶液浸取鉛膏的過程，主要發生反應的方程式有PbP

PbO2+Pb+4HCl==2PbCl2+2H2O PbO+2HCl==PbCl2+H2O,

PbSO4+2NaCl==PbCl2+Na2SO4 PbCl2+Cl-=[PbCl3]-

除此之外，PbO2還能與HCl反應產生一種黃綠色氣體，該反應的化學方程式是________________；該浸取過程中Pb與鹽酸反應產生的H2可能會與________ (填氣體名稱，下同)、________等混合發生爆炸。

(3)PbCl2(溶液顯酸性)在氯化鈉溶液中的溶解度隨溫度的升高而增大，適當地升高溫度有利于提高鉛的浸取率，當溫度高于70℃時，浸取率提高不明顯，可能的原因是________________________________；為了提高浸取率，還可以采取的措施是________________________________________。

(4)在室溫下靜置冷卻3h后，過濾得到的氯化鉛的回收率可達到85％，過濾后得到的濾液進行循環使用可提高鉛的利用率。在循環使用之前需加入氯化鈣將SO42-進行沉淀轉化，若無此步驟，直接循環使用，溶液中SO42-濃度過大，則會導致的結果是________________________________________。

Answer 1

【答案】PbO2 Pb+SO42--2e-==PbSO4 PbO2+4HCl==PbCl2+Cl2↑+2H2O 氧氣 空氣(或氧氣) PbCl2水解生成HCl，超過70℃時HCl易揮發 延長浸取時間或充分攪拌 容易形成PbSO4沉淀而導致氯化鉛的回收率低

【解析】

(1)由鉛蓄電池的總反應為：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，氧化劑做正極，還原劑做負極，所以正極材料是PbO2，放電時負極的電極反應式為：Pb+SO42--2e-==PbSO4。答案：PbO2；Pb+SO42--2e-==PbSO4。

(2) 由PbO2能與HCl反應產生一種黃綠色氣體為氯氣，所以該反應的化學方程式是PbO2+4HCl==PbCl2+Cl2↑+2H2O 。浸取過程中Pb與鹽酸反應產生的H2可能會與氧氣或空氣等混合發生爆炸。答案：PbO2+4HCl==PbCl2+Cl2↑+2H2O；氧氣；空氣(或氧氣)。

(3) 因為PbSO4+2NaCl==PbCl2+Na2SO4 且PbCl2+2H2OPb(OH)2+2HCl，當溫度高于70℃時，PbCl2水解生成的HCl易揮發，促進了水解，所以浸取率不高，為了提高浸取率，還可以采取的措施是延長浸取時間或充分攪拌。答案：PbCl2水解生成HCl，超過70℃時HCl易揮發；延長浸取時間或充分攪拌。

(4)在室溫下靜置冷卻3h后，過濾得到的氯化鉛的回收率可達到85％，過濾后得到的濾液進行循環使用可提高鉛的利用率。在循環使用之前需加入氯化鈣將SO42-進行沉淀轉化，若無此步驟，直接循環使用，溶液中SO42-濃度過大，則會導致的結果是形成了PbSO4沉淀而導致氯化鉛的回收率低。答案：容易形成PbSO4沉淀而導致氯化鉛的回收率低。