2023年高考化学二轮复习（新高考版） 第1部分 专题突破 大题突破3　无机化工流程题题型研究.docx

[复习目标]1.掌握化工流程中条件的控制。2.掌握化工流程中物质的分离和提纯。3.掌握化工流程中方程式的书写。4.掌握化工流程中的有关计算。

1．(2022·全国乙卷，26)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb，还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等，为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。

一些难溶电解质的溶度积常数如下表：

难溶电解质

PbSO4

PbCO3

BaSO4

BaCO3

Ksp

2.5×

10－8

7.4×

10－14

1.1×

10－10

2.6×

10－9

一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表：

金属氢

氧化物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Al(OH)3

Pb(OH)2

开始沉

淀的pH

2.3

6.8

3.5

7.2

完全沉

淀的pH

3.2

8.3

4.6

9.1

回答下列问题：

(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为________________________，用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因：_____________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)在“脱硫”中，加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)在“酸浸”中，除加入醋酸(HAc)，还要加入H2O2。

(ⅰ)能被H2O2氧化的离子是________________________________________________；

(ⅱ)H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2，其化学方程式为________________

________________________________________________________________________；

(ⅲ)H2O2也能使PbO2转化为Pb(Ac)2，H2O2的作用是____________________________

________________________________________________________________________。

(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分是__________。

(5)“沉铅”的滤液中，金属离子有__________。

答案(1)PbSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)===PbCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)反应PbSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)PbCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)的平衡常数K＝eq\f(c?SO\o\al(2－,4)?,c?CO\o\al(2－,3)?)＝eq\f(c?Pb2＋?·c?SO\o\al(2－,4)?,c?Pb2＋?·c?CO\o\al(2－,3)?)＝eq\f(Ksp?PbSO4?,Ksp?PbCO3?)≈3.4×105105，PbSO4可以比较彻底的转化为PbCO3

(2)反应BaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)BaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)的平衡常数K＝eq\f(c?SO\o\al(2－,4)?,c?CO\o\al(2－,3)?)＝eq\f(c?Ba2＋?·c?SO\o\al(2－,4)?,c?Ba2＋?·c?CO\o\al(2－,3)?)＝eq\f(Ksp?BaSO4?,Ksp?BaCO3?)≈0.04?105，反应正向进行的程度有限

(3)(ⅰ)Fe2＋(ⅱ)Pb＋H2O2＋2HAc===Pb(Ac)2＋2H2O(ⅲ)作还原剂

(4)Fe(OH)3、Al(OH)3(5)Ba2＋、Na＋

解析(3)(ⅰ)过氧化氢有氧化性，亚铁离子有还原性，会被过氧化氢氧化为铁离子。(ⅱ)过氧化氢促进金属Pb在醋酸溶液中转化为Pb(Ac)2，过氧化氢与Pb、HAc发生氧化还原反应生成Pb(Ac)2和H2O。(ⅲ)过氧化氢也能使PbO2转化为Pb(Ac)2，铅元素化合价由＋4价降低到＋2价，PbO2是氧化剂，则过氧化氢是还原剂。(4)酸浸后溶液的pH约为4.9，依据金属氢氧化物沉淀时的pH可知，滤渣的主要成分为氢氧化铝、氢