Question

PbCl₂是一种重要的化工原料，常用作制备铅黄等染料。工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS，含有FeS₂等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO₂)制备PbCl₂的工艺流程如图：

已知：ⅰ.PbCl₂难溶于冷水，易溶于热水

ⅱ.PbCl₂(s) + 2Cl^-(aq)PbCl₄^2-(aq)  △H＞0

（1）根据如图分析“浸取”过程的最佳反应条件是___。

（2）“浸取”过程中盐酸与MnO₂、PbS发生反应生成PbCl₂的化学方程式为___。

（3）由于PbCl₂难溶于冷水，容易附着在方铅矿表面形成“钝化层”，使反应速率大大降低，浸取中加入饱和NaCl溶液可有效避免这一现象，原因是___。

（4）加NaOH溶液调节pH至___时即可使Fe³⁺沉淀完全。

已知：该温度下：K_w=1.0×10^-13mol²·L^-2；K_sp[Fe(OH)₃]=1×10^-38mol⁴·L^-4；c(Fe³⁺)≤1×10^－5mol·L^－1时表示Fe³⁺已沉淀完全。

（5）“沉降”过程中获得PbCl₂采取的措施有___。

（6）通过电解酸性废液可重新获得MnO₂，装置图如图：

MnO₂在___极(填“M”或“N”)生成，该极的电极反应式为___。

Answer

80℃、3mol·L-1盐酸 PbS+MnO2+4HCl=PbCl2+S+MnCl2+2H2O PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq，)，加入NaCl，增大c(Cl-)有利于平衡正向移动，将PbCl2转化为PbCl42-清除钝化层 2 加水稀释或降温 M Mn2+–2e-+2H2O=MnO2+4H+

【解析】

⑴根据图在80℃浸取率很高，升温浸取率不变，3mol·L-1盐酸浸取率很高，增加浓度，浸取率不变。

⑵“浸取”过程中盐酸与MnO2、PbS发生反应主要生成PbCl2、S和MnCl2。

⑶根据题意PbCl2(s)+2Cl－(aq)PbCl42－(aq) △H＞0，加入NaCl，增大c(Cl－)有利于平衡正向移动。

⑷先根据溶度积计算氢氧根攻读，再计算氢离子浓度，再计算pH值。

⑸根据信息PbCl2难溶于冷水，易溶于热水得出答案。

⑹Mn2+变为MnO2，化合价升高，再根据电机反应进行书写。

⑴根据图在80℃浸取率很高，升温浸取率不变，3mol·L-1盐酸浸取率很高，增加浓度，浸取率不变，因此“浸取”过程的最佳反应条件是80℃、3mol·L-1盐酸；故答案为：80℃、3mol·L-1盐酸。

⑵“浸取”过程中盐酸与MnO2、PbS发生反应主要生成PbCl2、S和MnCl2，其化学方程式为PbS+MnO2+4HCl=PbCl2+S+MnCl2+2H2O；故答案为：PbS + MnO2 + 4HCl = PbCl2+S+ MnCl2 + 2H2O。

⑶由于PbCl2难溶于冷水，容易附着在方铅矿表面形成“钝化层”，使反应速率大大降低，浸取中加入饱和NaCl溶液可有效避免这一现象，根据题意PbCl2(s)+2Cl－(aq)PbCl42－(aq) △H＞0得出原因是PbCl2(s)+2Cl－(aq)PbCl42－(aq)，加入NaCl，增大c(Cl－)有利于平衡正向移动，将PbCl2转化为PbCl42－清除钝化层；故答案为：PbCl2(s)+2Cl－(aq)PbCl42－(aq)，加入NaCl，增大c(Cl－)有利于平衡正向移动，将PbCl2转化为PbCl42－清除钝化层。

⑷，，，pH =2，因此加NaOH溶液调节pH至2时即可使Fe3+沉淀完全；故答案为：2。

⑸根据PbCl2难溶于冷水，易溶于热水，得出“沉降”过程中获得PbCl2采取的措施有加水稀释或降温；故答案为：加水稀释或降温。

⑹Mn2+变为MnO2，化合价升高，因此在阳极M极生成，该极的电极反应式为Mn2+ – 2e－+ 2H2O = MnO2 + 4H+；故答案为：M；Mn2+ – 2e－+ 2H2O = MnO2 + 4H+。