Question

随着电动自行车市场保有量的不断增加，废弃的铅酸蓄电池已变成不容忽视的一种环境污染源，处理不当会加大对大气、水和土壤的污染。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。一种处理废旧铅酸蓄电池的流程如下：

已知：Ksp(PbSO₄)=1.6×10^-8和Ksp(PbCO₃)=7.4×10^-14

回答下列问题：

(1)废旧电池预处理时需要将电池放电完全，这样做的目的是____。

(2)写出铅膏脱硫时的离子方程式____。

(3)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____。

(4)某同学查阅资料发现：儿童从空气中吸入的铅量是成人吸入量的1.6～1.7倍。为了探讨这个现象，展开了相关探究，他通过取样分析，得到了以下实验数据：

离地面高度	0.8	1.0	1.2	1.4	1.6	1.8	2.0
铅的浓度(μg/cm^3)	1.10	0.98	0.91	0.72	0.66	0.54	0.50

①该同学探究的课题名称为____。

②分析以上实验数据，可以得出的结论是___。

③造成此结果的原因可能是____。

(5)在走访调查中，小明同学收集了某铅酸蓄电池处理厂排出的废水样品，为了判断废水中含铅的浓度是否符合排放标准，他设计了如下方案并进行了实验：

上述实验中如果缺少操作M，所测得结果会 ___(填“偏大”、“偏小”、或“无影响”)。

Answer

将电极材料Pb、PbO2全部转换为PbSO4 PbSO4(s)+CO32－(aq)=PbCO3 (s)+SO42－(aq) 可以减小污染，对环境友好 近地面不同高度空气含铅量的研究 离地面越低，含铅量越高 铅和铅化合物密度大 偏大

【解析】

处理铅酸蓄电池过程中，为了达到节能减排、防治污染和资源循环利用的目的，废旧电池的预处理时需要将电池放电完全，将电极材料全部转换为PbSO4，再加入碳酸钠通过沉淀转化为碳酸铅，同时得到产品硫酸钠，

(1)在原电池中，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，将正负极电极反应式相加即可得电池反应式，根据电池反应判断；

(2)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；

(3)减少硫排放，防治污染环境；

(4)根据所给的图表入手，根据信息，可得出这是一组关于离地面不同高度的空气含铅量不同的研究数据，由数据可得出答案；

(5)实验最后需称量过滤不溶物，所以称量前应将过滤的不溶物烘干，否则不溶物的质量会偏大。

(1)铅蓄电池的负极反应为：Pb+SO42--2e-=PbSO4，正极反应为：PbO2+4H++SO42-+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，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；

(2)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；

(3)使用纯碱脱硫的显著优点是可以减小污染，对环境友好；

(4)①所给的图表可知，离地面高度越高，空气含铅量越低．可以得出的结果，离地面越低，含铅量越高．进而可知课题名称应为近地面不同高度空气含铅量的研究；

②分析以上实验数据，因为离地面越低，含铅量越高，说明铅和铅化合物密度大；

③由所给的图表可知，离地面高度越高，空气含铅量越低；因为离地面越低，含铅量越高，说明铅和铅化合物密度大；

(5)由实验步骤可知，需在烧杯中处理废水，将废水中的铅转化为沉淀，并进行过滤，洗涤烘干，称量含铅沉淀，实验最后需称量过滤洗涤后不溶物，所以称量前应将过滤洗涤后的不溶物烘干，否则含铅不溶物的质量会偏大，测得废水中铅的含量偏高。