废旧铅蓄电池的回收利用是发展循环经济的必经之路.其阴、阳极填充物(铅膏,主要含PbO、PbO2、PbSO4)是

2020-07-29 教育 195阅读
(1)硫酸铅在溶液中存在溶解平衡,由于碳酸铅的溶解度小于硫酸铅,所以向硫酸铅溶液在加入碳酸铅后发生反应:PbSO4(s)+CO32-(aq)?PbCO3(s)+SO42-(aq),将铅膏中的硫酸铅转化为碳酸铅,
故答案为:PbSO4(s)+CO32-(aq)?PbCO3(s)+SO42-(aq);
(2)回收Na2SO4?10H2O,温度不宜过高,否则容易失去结晶水,所以溶液中得到溶质晶体的方法为:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤,干燥等;Na2SO4?10H2O中阴离子为SO42-,检验硫酸根离子的方法为:取少量晶体溶于蒸馏水,然后用盐酸酸化,再滴BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即证明该晶体中含有SO42-
故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;取少量晶体溶于蒸馏水,然后用盐酸酸化,再滴BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即证明该晶体中含有SO42-
(3)分析流程可知,PbO和PbCO3在硝酸的作用下转化成Pb(NO32 ,Pb(NO32中加稀H2SO4转化成PbSO4和硝酸,因此X为HNO3,HNO3在反应流程中可循环利用;
若母液中残留的SO42-过多,浸出时部分铅离子会与SO42-反应生成PbSO4随浸出渣排出,降低了PbSO4的产率,
故答案为:HNO3 ; 浸出时部分铅离子生成PbSO4随浸出渣排出,降低PbSO4的产率;
(4)硫酸铅在碱溶液中与氢氧根离子反应生成三盐基硫酸铅,反应的离子方程式为:4PbSO4+6OH-=3PbO?PbSO4?H2O+3SO42-+2H2O,
故答案为:4PbSO4+6OH-=3PbO?PbSO4?H2O+3SO42-+2H2O;
(5)向铅膏浆液中加入Na2SO3溶液的目的是将PbO2还原为PbO,若实验中所取铅膏浆液质量为47.8g,其中PbO2的质量分数为15.0%,要将PbO2还原,加入的亚硫酸钠依据化学方程式定量关系和电子守恒计算得到:Na2SO3~2e-~PbO2
则:n(Na2SO3)=n( PbO2)=
47.8g×15%
239g/mol
=0.03mol,
所以需要亚硫酸钠溶液的体积为:
0.03mol
1mol/L
=0.03L=30mL,
故答案为:30.
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