Question

【題目】三鹽基硫酸鉛(3PbO·PbSO4·H2O)簡稱“三鹽”，白色或微黃色粉末，熱穩定性能優良，主要用作聚氯乙烯的熱穩定劑。“三鹽”是由可溶性鉛鹽中加入硫酸生成硫酸鉛，再加氫氧化鈉而制得。以100.0噸鉛泥（主要成分為PbO、Pb及PbSO4等）為原料制備三鹽的工藝流程如下圖所示

已知：（1）Ksp(PbSO4)=1.82×10-8，Ksp(PbCO3)=1.46×10-13；

（2）鉛與冷鹽酸、冷硫酸幾乎不起作用。

請回答下列問題：

（1）寫出步驟①“轉化”的化學方程式_________________________________

（2）步驟②“過濾1”后所得濾渣的主要成分為_____________

（3）步驟③“酸溶”，最適合選用的酸為___________，為提高酸溶速率，可采取的措施是____________________________________（任意寫出一條）

（4）若步驟④“沉鉛”后的濾液中c(Pb2+)=1.82×10-5mol·L-1，則此時c(SO42-)=_________ mol·L-1

（5）從原子利用率的角度分析該流程的優點為____________________________________。

（6）步驟⑥“合成”三鹽的化學方程式為____________________________________________。

Answer 1

【答案】PbSO4+Na2CO3=PbCO3+Na2SO4 Pb PbO PbCO3 HNO3 適當升溫(適當增加硝酸濃度、減小濾渣顆粒大小等合理答案均可) 1×10-3 濾液2(HNO3溶液)可以循環利用 4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O

【解析】

（1）由于PbSO4溶解度較大，又不溶于稀酸，而PbCO3溶解度小，能溶于稀酸，為提高原料的利用率，加入碳酸鈉將硫酸鉛轉化為碳酸鉛；

（2）經步驟①將硫酸鉛轉化為碳酸鉛后，濾渣的主要成分為Pb PbO PbCO3；

（3）由于鉛與冷鹽酸、冷硫酸幾乎不起作用，所以用硝酸溶解鉛及其化合物，且能生成可溶性鉛鹽，為提高溶解速率，可適當提高溫度，適當增加硝酸濃度、減小濾渣顆粒大小等；

（4）根據Ksp(PbSO4)=1.82×10-8，若濾液中c(Pb2+)=1.82×10-5mol·L-1，則此時c(SO42-)=

；

（5）從原子利用率的角度分析該流程的優點為濾液2(HNO3溶液)可以循環利用，節約原料，降低成本；

（6）根據題目敘述，結合轉化關系，則步驟⑥“合成”三鹽的化學方程式為4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O。