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一、题文

8H++2Cl-+PbS+4MnO2=PbCl2+SO42-+4Mn2++4H2O PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq),加入NaCl增大c(Cl-),有利于平衡正向移动,将PbCl2(s)转化为溶液中的离子,消除“钝化层” 除去溶液中的Fe3+ 加水稀释、降温 a Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ 2Cl--2e-=Cl2↑或(MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O)

二、解答

[解析][分析]方铅矿精矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)中加入稀盐酸,根据酸性废液中含有硫酸根离子矿渣,PbS中S元素被氧化成硫酸根离子,则发生反应为4MnO2+PbS+8HCl=3MnCl2+PbCl2+MnSO4+4H2O,加入NaCl促进反应PbCl2 (s)+2Cl-(aq)⇌PbCl42-(aq),加入NaOH溶液调节溶液pH,使铁离子转化成氢氧化铁沉淀,过滤得到氢氧化铁、矿渣和滤液;PbCl2微溶于水,将溶液沉降过滤得到PbCl2;电解酸性废液(Mn2+、SO42-、Cl-)可重新获得MnO2,连接电源正极为阳极,发生氧化反应,连接电源负极为阴极,发生还原反应,据此解答。[详解](1)浸取过程中MnO2与PbS发生反应4MnO2+PbS+8HCl=3MnCl2+PbCl2+MnSO4+4H2O,离子反应为:8H++2Cl-+PbS+4MnO2=PbCl2+4Mn2++SO42-+4H2O;(2)浸取剂中加入饱和NaCl溶液可有效避免钝化层的原因为:已知PbCl2 (s)+2Cl-(aq)⇌PbCl42-(aq),加入NaCl增大c(Cl-),有利于平衡正向移动,将PbCl2 (s)转化为溶液中的离子,消除“钝化层”;(3)根据流程可知调节溶液pH,使铁离子转化成氢氧化铁沉淀,除去溶液中的Fe3+;(4)已知:PbCl2 (s)+2Cl-(aq)⇌PbCl42-(aq)△H>0,可以通过加水稀释、降温促进反应逆向进行,获得PbCl2;(5)①酸性废液(Mn2+、SO42-、Cl-),得到MnO2,故Mn2+失去电子发生氧化反应得到MnO2,电极反应为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,为阳极,则连接a极;②酸性废液中有氯离子,可能在阳极放电得到氯气,也可能被生成的二氧化锰氧化得到氯气,涉及的反应为:2Cl--2e-=Cl2↑、MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O。

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