Question

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下：

已知。K_sp(PbSO₄)=1.6×10 ^-8) 和K_sp(PbCO₃)=1.4×10^-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)的溶解度曲线如下图所示，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__________。

Answer

（1）Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

（2）将电极材料全部转换为PbSO4

（3）PbSO4+CO32－PbCO3 + SO42－

（4）可以减小污染，对环境友好

（5）趁热过滤；防止生成芒硝晶体

（6）Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2 Pb+2Fe[BF4]3

【解析】

试题分析：（1）铅酸蓄电池放电时的总反应为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）根据流程图，铅膏与碳酸钠反应生成了硫酸钠，根据反应原理，还有碳酸铅生成，反应的离子方程式为PbSO4+CO32－PbCO3 + SO42－，故答案为：PbSO4+CO32－PbCO3 + SO42－；

（4）与传统的铅蓄电池的处理工艺相比，传统工艺将电池破碎后，洗涤，干燥，直接送入回转炉熔炼，处理过程中会放出二氧化硫等污染物，故答案为：可以减小污染，对环境友好；

（5）根据芒硝(Na2SO4·10H2O)的溶解度曲线可知，芒硝的溶解度在313K之前随温度的变化较大，从Na2SO4溶液中结晶出Na2SO4晶体，加热结晶后需趁热过滤，用乙醇洗涤晶体可以防止生成芒硝晶体，故答案为：趁热过滤；防止生成芒硝晶体；

（6）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：Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2，得到金属铅，过程为上述过程的逆过程，同时得到Fe[BF4]3，电解后的溶液可以循环使用，因此电解的总反应方程式为Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2 Pb+2Fe[BF4]3，故答案为：Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2 Pb+2Fe[BF4]3。

考点：考查了化学方程式的书写、电解原理及其应用的相关知识。