111-分科測驗-化學-題組-25-27
現代的社會強調「資源可持續回復,循環再生」的循環經濟。鉛蓄電池因使用量非常龐大,環保署公告 20202020 年回收的廢鉛蓄電池總處理量高達 66 萬多公噸。而廢鉛蓄電池中主要含金屬鉛(Pb\ce{Pb})、氧化鉛(PbO\ce{PbO})、二氧化鉛(PbOX2\ce{PbO2})、硫酸鉛(PbSOX4\ce{PbSO4})。某研究團隊設計以下流程,可從廢鉛蓄電池中提煉高純度的 PbO\ce{PbO}
I.\mathrm{I.} 將含有廢鉛蓄電池的廢料、濃度 2.0M\ce{2.0 M}HX2SOX4\ce{H2SO4}0.1M\ce{0.1 M}FeSOX4\ce{FeSO4}(在溶液中解離成 FeX2+\ce{Fe^{2+}}SOX4X2\ce{SO_4^{2-}} 溶液的混合物在 6565 ℃ 進行反應,所產生的 PbSOX4\ce{PbSO4} 可以式(22)表示:
        Pb(s)+PbOX2(s)+2HX2SOX4(aq)2PbSOX4(s)+2HX2O(l)      ~~~~~~~~\ce{Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) -> 2 PbSO4(s) + 2H2O(l)}~~~~~~ 式(22
II.\mathrm{II.} 將實驗 I\mathrm{I}PbSOX4\ce{PbSO4} 粗產物溶於 10%10\% NaOH\ce{NaOH} 溶液,加熱,並趁熱過濾;待濾液冷卻至室溫後,過濾並收集含 PbO\ce{PbO} 的粗產物。
III.\mathrm{III.} 將實驗 II\mathrm{II}PbO\ce{PbO} 粗產物置於 35%35\% NaOH\ce{NaOH} 溶液中,在 110110℃ 下攪拌至完全溶解後趁熱過濾,靜置濾液使其冷卻至室溫,可得高純度的黃色物質即為 PbO\ce{PbO}
該研究團隊為探究 FeX2+\ce{Fe^{2+}} 在實驗 I\mathrm{I} 中扮演的角色,利用鐵離子會與 SCNX\ce{SCN-} 產生錯合物的特性,又進行以下兩個實驗:
IV.\mathrm{IV.} 6565℃ 時,於 2.0M\ce{2.0 M}HX2SOX4\ce{H2SO4}0.1M\ce{0.1 M}FeSOX4\ce{FeSO4} 的水溶液中加入適量 KSCN\ce{KSCN} 水溶液後,溶液幾乎無色;但是若加入少量 PbOX2\ce{PbO2} 後,溶液呈紅色,並有白色 PbSOX4\ce{PbSO4} 固體產生。
V.\mathrm{V.} 取出實驗 IV\mathrm{IV} 的紅色溶液置於另一試管;在 6565℃ 時,加入鉛粉,溶液又變成幾乎無色,且有白色 PbSOX4\ce{PbSO4} 固體產生。
回答下列問題:
實驗 III\mathrm{III}使用何種純化技術提煉 PbO\ce{PbO}
寫出實驗 IV\mathrm{IV} 中,溶液呈紅色的原因為何?
分別寫出實驗 IV\mathrm{IV}V\mathrm{V} 中生成 PbSOX4\ce{PbSO4} 的淨離子平衡反應式。
      ~~~~~~ 式(1)
      ~~~~~~ 式(2)
統計數據
相似題目
留言 (0)