Question

以方铅矿(PbS)为原料制备铅蓄电池的电极材料的工艺流程如图所示：
 

请回答下列问题：

(1)“焙烧”生成的气体直接排放可能造成的环境问题是____________，“焙烧”前须将方铅矿研磨粉粹的目的是________________________________。

(2)电解时，如c(Pb^2＋)远大于c(H^＋)，则Pb^2＋优先于H^＋放电，工业上应用此原理可对铅进行电解精炼。“粗铅”的杂质主要有锌、铁、铜、银等，则阳极泥的主要成分为_________。

(3)写出制备PbO₂的离子方程式________________________。

(4)已知部分含铅化合物的K_sp如下表所示：

物质	PbCl2	PbS
Ksp	1.2×10^－^5	9.0×10^－^29

①铅与稀盐酸反应产生少量气泡后反应终止，原因是_____________________。

②Pb(NO₃)₂是强酸弱碱盐，氢硫酸是弱酸[K_a1(H₂S)＝1.3×10^－7，K_a2(H₂S)＝7.1×10^－15]，已知K>10⁵时可以认为反应基本完全，通过计算判断向Pb(NO₃)₂溶液中通入H₂S气体能否形成PbS沉淀___________________。（要求写出计算过程）

Answer

酸雨 增大方铅矿与空气的接触面积，加快化学反应速率 铜、银 ClO－＋PbO＝PbO2＋Cl－ PbCl2覆盖在铅表面，阻止反应的进一步进行 假设能发生反应：Pb2＋＋H2S＝PbS↓＋2H＋，该反应的平衡常数，反应可进行完全，故有PbS沉淀生成

【解析】

方铅矿中通入空气焙烧，发生反应2PbS+3O22SO2+2PbO，加入焦炭还原，发生反应PbO+CPb+CO↑，得到粗铅，通过电解精炼得到纯Pb，Pb加热得到PbO，将PbO投入NaClO溶液中得到PbO2，发生的反应为ClO-+PbO═PbO2+Cl-，据此分析解答。

(1)焙烧时发生的反应为2PbS+3O22SO2+2PbO，生成的气体是SO2，可导致酸雨，“焙烧”前须将方铅矿研磨粉粹，可增大方铅矿与空气的接触面积，加快化学反应速率，故答案为：酸雨；增大方铅矿与空气的接触面积，加快化学反应速率；

(2)“粗铅”的杂质主要有锌，铁，铜，银等，电解精炼时，粗Pb作阳极、纯Pb作阴极，Zn、Fe比Pb活泼，所以阳极上Zn、Fe和Pb失电子生成离子进入溶液，铅的活泼性大于铜、银，铅先放电，阳极泥的主要成分为铜、银，故答案为：铜、银；

(3)，根据流程图，制备PbO2的离子方程式为ClO-+PbO=PbO2+Cl-，故答案为：ClO-+PbO=PbO2+Cl-；

(4)①铅与稀盐酸反应生成氯化铅和氢气，生成的氯化铅难溶于水，PbCl2覆盖在铅表面，阻止反应的进一步进行，因此产生少量气泡后反应终止，故答案为：PbCl2覆盖在铅表面，阻止反应的进一步进行；

②假设能发生反应Pb2++H2S═PbS↓+2H+，该反应的电离平衡常数K===1.0×107＞105，所以该反应能进行完全，所以有PbS沉淀生成，故答案为：假设能发生反应Pb2++H2S═PbS↓+2H+，该反应的电离平衡常数K===1.0×107＞105，反应能进行完全，有沉淀PbS生成。