16.以铅精矿(含PbS Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺流程如下:-|||-含过量FeCl3的饱和食盐水 铅精矿 试剂X-|||-浓盐酸-|||-铅精矿 → 热浸 → 过滤I → 稀释、冷却 → 过滤Ⅱ 还原 → 过滤Ⅲ → 置换 →尾液-|||-含硫滤渣 热溶 含硫滤渣 富银铅泥-|||-电解I →金属Pb 金属Ag 电解Ⅱ 金属Pb-|||-回答下列问题:-|||-(1)"热浸"时,难溶的PbS和Ag2S转化为 ([ PbCl] )^2- 和[AgCl2] 及单质硫。溶解等物质的量的PbS和-|||-Ag2S时,消耗 ^3+ 物质的量之比为 __ _;溶液中盐酸浓度不宜过大,除防止"热,""时HCl挥发外,-|||-另一目的是防止产生 __ _(填化学式)。-|||-(2)将"过滤Ⅱ"得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶,电解所得溶液可制备金属Pb电解 I"阳极-|||-产物用尾液吸收后在工艺中循环使用,利用该吸收液的操作单元为 __ 。-|||-(3)"还原"中加入铅精矿的目的是 __ 。-|||-(4)"置换"中可选用的试剂X为 __ _(填标号)。-|||-A.Al B.Zn C.Pb D.Ag-|||-"置换"反应的离子方程式为 __ -。-|||-(5)"电解 ^2 中将富银铅泥制成电极板,用作 __ _(填"阴极"或"'阳极")。

本题以铅精矿提取金属Pb和Ag的工艺流程为载体，考查氧化还原反应、溶解平衡、电解原理及金属活动性等知识。核心思路是分析各步骤中物质的转化关系，明确试剂作用及反应条件。关键点包括：

1. Fe³⁺的氧化性：在“热浸”中将硫化物中的S⁻²氧化为单质硫；
2. 配合物的形成与溶解度变化：PbCl₂在不同Cl⁻浓度下的可逆转化；
3. 电解反应的产物判断：根据离子放电顺序确定阳极、阴极产物；
4. 金属活动性应用：选择合适的置换试剂避免引入杂质。

第（1）题

消耗Fe³⁺的物质的量比

PbS和Ag₂S中的S⁻²均被氧化为S（0价），每mol S原子失去2e⁻。

• PbS反应：1mol PbS → 1mol S，转移2mol e⁻ → 需1mol Fe³⁺（每Fe³⁺得1e⁻）。
• Ag₂S反应：1mol Ag₂S → 1mol S，转移2mol e⁻ → 需1mol Fe³⁺。
  比值为1:1。

盐酸浓度不宜过大的原因

高浓度H⁺会与溶液中的S⁻²反应生成H₂S气体，导致原料损失。

第（2）题

尾液循环操作单元

电解阳极产生Cl₂，尾液中的FeCl₂吸收Cl₂生成FeCl₃，热浸步骤可循环使用FeCl₃。

第（3）题

加入铅精矿的作用

铅精矿中的Fe³⁺被还原为Fe²⁺，避免后续步骤中Fe³⁺氧化其他物质。

第（4）题

试剂X的选择

Pb（选项C）能置换AgCl₂⁻中的Ag，且不引入新杂质。
反应式：
$\text{Pb} + 2[ \text{AgCl}_2 ]^- \rightarrow 2\text{Ag} + [ \text{PbCl}_4 ]^{2-}$

第（5）题

富银铅泥的作用

富银铅泥作为阳极，Ag优先放电析出，Pb溶解进入溶液。