Question

（13分）某研究性学习小组利用废旧铅蓄电池阴、阳极填充物------铅膏（含PbO、PbO2、PbSO4）制备电绝缘材料三盐基硫酸铅（3PbO?PbSO4?H2O），进行资源回收研究，设计实验流程如下：

（1）步骤①铅膏中PbSO4与Na2CO3溶液反应转化为PbCO3，说明溶解度：PbSO4 （填“＞”或“＜”）PbCO3。

（2）步骤①中PbO2转化为PbCO3的离子方程式是（请配平此离子方程式）：

（3）将步骤①和④的滤液合并，加入 PH＝7，再经过 、冷却结晶、

、洗涤、干燥，可获得Na2SO4?10H2O晶体。

（4）若铅膏的质量为78g，步骤①中PbO2和PbSO4全部转化为PbCO3，且PbO未发生反应；步骤②中共收集到5.6LCO2(标准状态)，步骤③中获得90.9 g PbSO4,则铅膏中PbO的质量分数为 （假设流程中原料无损失）。

 

Answer 1

（1）＞；（2）1,1,1,1，H2O，1,1,2；（3）H2SO4；蒸发浓缩；过滤；（4）14.3%。

【解析】

试题分析：（1）步骤①铅膏中PbSO4与Na2CO3溶液反应转化为PbCO3，说明PbSO4的溶解度大于PbCO3；（2）在步骤①中PbO2转化为PbCO3的反应是氧化还原反应，所以根据电荷守恒、原子守恒可得离子方程式是PbO2＋SO32－＋CO32－＋H2O= PbCO3↓＋SO42－＋2OH－。（3）将步骤①和④的滤液合并，加入H2SO4调整溶液的酸碱性PH＝7，再经过蒸发浓缩；冷却结晶、过滤，洗涤、干燥，可获得Na2SO4?10H2O晶体。（4）若铅膏的质量为78g，步骤①中PbO2和PbSO4全部转化为PbCO3，且PbO未发生反应；步骤②中共收集到5.6LCO2(标准状态)，则根据Pb守恒可知PbO2和PbSO4的物质的量是5.6L÷22.4L/mol=0.25mol步骤③中获得90.9 g PbSO4,n(PbSO4)= 90.9 g÷303g/mol=0.3mol,其中由PbO产生的PbSO4是物质的量是0.3mol-0.25mol=0.05mol则铅膏中PbO的质量分数为(0.05mol×223g/mol÷78g)×100%=14.3%。

考点：考查物质的制取过程中的反应原理的知识。包括物质的溶解度大小的比较、离子方程式的配平、混合物的分离方法、物质纯度的计算等知识。