Question

6．废铅蓄电池量急速增加所引起的铅污染日益严重．工业上从废铅蓄电池的铅膏中回收铅的工艺流程如图

（1）铅蓄电池的总反应为Pb+PbO₂+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O，该蓄电池放电时的负极反应式为Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，放电后该电极质量增大（填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）步骤①中加入Na₂SO₃的作用是作为还原剂将PbO₂还原．
（3）写出步骤②证明PbCO₃沉淀已经洗涤干净的实验操作方法：取少量最后一次洗涤液于试管中，滴入过量盐酸再滴入少量氯化钡溶液，如果无沉淀产生，证明已经洗涤干净．
（4）若用NH₄HCO₃和NH₃•H₂O为脱硫转化剂，也可对上述流程中的含铅渣泥进行处理．图2是NH₄HCO₃和NH₃•H₂O用量对含铅渣泥中脱硫率的影响：
从图形可以看出，应选择NH₄HCO₃和NH₃•H₂O用量为理论用量的2.0倍．该条件下步骤③从母液可获得副产品为（NH₄）₂SO₄．
（5）步骤④使用纯铅和粗铅作电极，PbSiF₆作电解质，可进行粗铅精炼．则阳极的电极材料是粗铅，阴极的电极反应式为Pb²⁺+2e^-=Pb．

Answer 1

分析 将废蓄电池预处理，然后向含铅渣泥中加入Na₂SO₃、Na₂CO₃和H₂O，Na₂SO₃和PbO₂发生氧化还原反应生成PbSO₄，PbSO₄和Na₂CO₃反应转化为PbCO₃，过滤、洗涤沉淀得到PbCO₃，母液中含有Na₂SO₄，所以可以得到副产品Na₂SO₄；将PbCO₃溶于强酸性H₂SiF₆中，得到PbSiF₆，然后采用电解的方法制取Pb，
（1）铅蓄电池中Pb作负极，失去电子生成硫酸铅，据此判断即可；
（2）步骤①加入Na₂SO₃和PbO₂发生氧化还原反应生成PbSO₄；
（3）如果洗涤液中不含有硫酸根离子就证明洗涤干净；
（4）根据图象不难看出NH₄HCO₃和NH₃•H₂O用量为理论用量的2.0倍时脱硫效率很高；（NH₄）₂SO₄是可溶性盐，会留在母液中；
（5）粗铅精炼则阳极为粗铅，阴极为精铅，电解质溶液为含二价铅离子的溶液．

解答 解：（1）铅蓄电池中Pb作负极，由于电解质溶液是硫酸，硫酸铅难溶于水，故电极反应方程式为：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，随着反应的进行，电极质量增大，
故答案为：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄；增大
（2）步骤①加入Na₂SO₃和PbO₂发生氧化还原反应生成PbSO₄，所以步骤①中加入Na₂SO₃的作用是作为还原剂将PbO₂还原，故答案为：作为还原剂将PbO₂还原；
（3）如果洗涤液中不含有硫酸根离子就证明洗涤干净，其检验方法为：取少量最后一次洗涤液于试管中，滴入过量盐酸再滴入少量氯化钡溶液，如果无沉淀产生，证明已经洗涤干净，故答案为：取少量最后一次洗涤液于试管中，滴入过量盐酸再滴入少量氯化钡溶液，如果无沉淀产生，证明已经洗涤干净；
（4）根据图象不难看出NH₄HCO₃和NH₃•H₂O用量为理论用量的2.0倍时脱硫效率很高；而这时（NH₄）₂SO₄是可溶性盐，所以会留在母液中，故答案为：2.0；（NH₄）₂SO₄；
（5）粗铅精炼则阳极为粗铅，阴极为精铅，电解质溶液为含二价铅离子的溶液，所以阴极的电极反应式为Pb²⁺+2e^-=Pb；
故答案为：粗铅；Pb²⁺+2e^-=Pb．

点评 本题考查较综合，涉及混合物的分离和提纯、电解原理、离子检验等知识点，能从整体上分析、把握制取原理，知道亚硫酸盐和二氧化铅能发生氧化还原反应，题目难度中等．