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利用新方案和新工艺处理废旧铅酸蓄电池,可以达到节能减排、防治污染和资源循环利用的目的.一种处理铅酸蓄电池的流程如图1:已知:Ksp(PbSO4)=1.6×10-8)和Ksp(PbCO3)=7.4×10-14
题目详情
利用新方案和新工艺处理废旧铅酸蓄电池,可以达到节能减排、防治污染和资源循环利用的目的.一种处理铅酸蓄电池的流程如图1:
已知:Ksp(PbSO4)=1.6×10-8)和Ksp(PbCO3)=7.4×10-14
(1)写出铅酸蓄电池放电时的总反应___;
(2)废旧电池的预处理时需要将电池放电完全,目的是___;
(3)写出铅膏脱硫时的离子方程式___.
(4)传统的铅蓄电池的处理工艺是将电池破碎后,洗涤,干燥,直接送入回转炉熔炼.而该工艺使用纯碱脱硫的显著优点是___.
(5)已知芒硝(Na2SO4•10H2O)的溶解度曲线如图2所示,则从Na2SO4溶液中结晶出Na2SO4晶体的方法是加热结晶、___、用乙醇洗涤晶体.用乙醇不用水洗涤的原因是___.
(6)应用电化学原理,将铅膏转化为铅可以非常清洁处理蓄电池.其原理是先用细菌将铅膏转换为PbS,再用氟硼酸铁浸出PbS,化学方程式为:PbS+2Fe[BF4]3=Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2+S,最后通过电解浸出液得到金属铅,电解后的溶液可以循环使用,写出电解的总反应方程式___.
已知:Ksp(PbSO4)=1.6×10-8)和Ksp(PbCO3)=7.4×10-14
(1)写出铅酸蓄电池放电时的总反应___;
(2)废旧电池的预处理时需要将电池放电完全,目的是___;
(3)写出铅膏脱硫时的离子方程式___.
(4)传统的铅蓄电池的处理工艺是将电池破碎后,洗涤,干燥,直接送入回转炉熔炼.而该工艺使用纯碱脱硫的显著优点是___.
(5)已知芒硝(Na2SO4•10H2O)的溶解度曲线如图2所示,则从Na2SO4溶液中结晶出Na2SO4晶体的方法是加热结晶、___、用乙醇洗涤晶体.用乙醇不用水洗涤的原因是___.
(6)应用电化学原理,将铅膏转化为铅可以非常清洁处理蓄电池.其原理是先用细菌将铅膏转换为PbS,再用氟硼酸铁浸出PbS,化学方程式为:PbS+2Fe[BF4]3=Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2+S,最后通过电解浸出液得到金属铅,电解后的溶液可以循环使用,写出电解的总反应方程式___.
▼优质解答
答案和解析
(1)铅蓄电池的负极反应为:Pb+SO4 2--2e-=PbSO4,正极反应为:PbO2+4H++SO4 2-+2e-=PbSO4+2H2O,将正负极电极反应式相加即可得电池反应式,所以电池反应式为Pb+PbO2+2H2SO4 ═2PbSO4+2H2O,
故答案为:Pb+PbO2+2H2SO4 ═2PbSO4+2H2O;
(2)废旧电池的预处理时需要将电池放电完全,目的是将电极材料全部转换为PbSO4,
故答案为:将电极材料全部转换为PbSO4;
(3)Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,Ksp(PbCO3)=7.4×10-14,碳酸铅更难溶,实现了沉淀的转化,铅膏脱硫时的离子方程式:PbSO4+CO32-=SO42-+PbCO3,
故答案为:PbSO4+CO32-=SO42-+PbCO3;
(4)使用纯碱脱硫的显著优点是可以减小污染,对环境友好,
故答案为:可以减小污染,对环境友好;
(5)图象分析可知温度高时析出硫酸钠,温度低时析出硫酸钠结晶水合物晶体,所以需要趁热过滤;洗涤晶体时用乙醇洗涤避免形成结晶水合物,
故答案为:趁热过滤;防止形成Na2SO4•10H2O;
(6)根据PbS+2Fe[BF4]3=Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2+S,可知氟硼酸铁浸出PbS后得到浸出液,浸出液含Pb[BF4]2、Fe[BF4]2,电解过程中Pb[BF4]2得电子发生还原反应生成铅,Fe[BF4]2失电子发生氧化反应生成Fe[BF4]3,电解总反应为:Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2
Pb+2Fe[BF4]3,
故答案为:Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2
Pb+2Fe[BF4]3.
故答案为:Pb+PbO2+2H2SO4 ═2PbSO4+2H2O;
(2)废旧电池的预处理时需要将电池放电完全,目的是将电极材料全部转换为PbSO4,
故答案为:将电极材料全部转换为PbSO4;
(3)Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,Ksp(PbCO3)=7.4×10-14,碳酸铅更难溶,实现了沉淀的转化,铅膏脱硫时的离子方程式:PbSO4+CO32-=SO42-+PbCO3,
故答案为:PbSO4+CO32-=SO42-+PbCO3;
(4)使用纯碱脱硫的显著优点是可以减小污染,对环境友好,
故答案为:可以减小污染,对环境友好;
(5)图象分析可知温度高时析出硫酸钠,温度低时析出硫酸钠结晶水合物晶体,所以需要趁热过滤;洗涤晶体时用乙醇洗涤避免形成结晶水合物,
故答案为:趁热过滤;防止形成Na2SO4•10H2O;
(6)根据PbS+2Fe[BF4]3=Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2+S,可知氟硼酸铁浸出PbS后得到浸出液,浸出液含Pb[BF4]2、Fe[BF4]2,电解过程中Pb[BF4]2得电子发生还原反应生成铅,Fe[BF4]2失电子发生氧化反应生成Fe[BF4]3,电解总反应为:Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2
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故答案为:Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2
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