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3-16 锡 铅
1．单质(Ge, Sn, Pb)
从 Ge 到 Pb，+2 氧化数稳定性增大；从 Pb 到 Ge，+4 氧化数稳定性增大。
锡制品长期处于低温会被毁坏，这是β 锡转变为α 锡的缘故，这一现象叫作“锡瘟”。
锡低于 13.6℃转变为α 锡，但转变速度极慢，温度降至-48℃时，转变速度最快，α 锡本身就是这类反应的
催化剂。α 锡与β 锡随温度的转变如下：
灰锡(α 锡))、13.6℃、白锡(β 锡))、161℃、脆锡
Sn 是两性金属 ，既能与酸反应又能与碱反应：
Sn+2 HCl = SnC l2+ H 2↑
Sn+2O H
-+2 H 2O¿△Sn(OH )4
2-+ H 2↑
Pb 能与碱反应：
Pb+2 H 2O+2 KOH = K 2[Pb(OH )4]+ H 2↑
Sn 与Pb 均能与氧化性酸反应，其中 ， Pb 与任何浓度的硝酸反应都得到 Pb(N O3)2,而Sn 与浓
HNO ₃ 反应得到 Sn(Ⅳ),与稀 HNO 3 反应得到 Sn(Ⅱ):
Sn+ 4 HN O3(浓)= H 2SnO3+ 4 N O2↑+ H 2O
2．化合物
Pb 的氧化物有PbO(黄色，俗称密陀僧)、 Pb2O3( PbO⋅PbO2,黄色)、 Pb3O4(2 PbO⋅PbO2,红
色,俗称铅丹)、PbO₂(黑色)。其中1,Pb₂O₃、Pb₃O₄、PbO₂ 都具有强氧化性:
PbO2+2 M n
2++ 4 H
+=5 P b
2++2 MnO4
-+2 H 210
PbO2+ 4 HCl = PbC l2+C l2↑+2 H 2O
PbCrO₄ 与PbCr₂O₇ 在酸性和碱性介质中可发生如下转变 ：
PbCrO₄((黄色
(可溶)
四乙基铅是铅的有机化合物，在常温下能稳定存在。Pb(C₂H₅)₄ 可作为汽油抗震剂使用，但汽油燃烧
后的废气中含有铅的化合物，会污染环境，现已开发出不含铅的抗震剂，称为无铅汽油。四乙基铅可由钠
铅合金制备 ：
Na4Pb(钠铅合金)· + 4C2 H 5Cl = Pb(C2 H 5)4+ 4 NaCl
【典例1】
【审题要点】
1．（2024·四川成都·一模）金属回收是资源再利用的重要途
径，电视、手机等废线路板中富含Cu、Sn、Ni、Pb 等金属
和少量Ag、Au 等，其中部分金属的回收工艺流程如下：
已知：①常温下，
微溶于水，可与
结合生成
配离子：
。
②25℃时，
，
。
回答下列问题：
（1）
中存在的化学键类型是___________；Cu 的价
电子排布式为___________。
（2）“75℃酸浸”中，选用浓度较大的4
盐酸可提高
铅元素的浸出率，理由是___________(从平衡移动角度分
析)。
（3）“滤渣1”的主要成分是___________(填化学式)；判断
“滤渣1”是否洗净的方法是___________。
（4）“氧化酸浸”中反应温度不能过高，原因是
___________。
（5）
的排放标准为
1.18
。“沉锡”残余液排放
前应调节溶液的pH 范围为___________。
（6）“络合酸浸”中，
作催化剂，使Au 浸出得到
原料与目标：废线路板含 Cu、Sn、
Ni、Pb 及少量 Ag、Au，需分离回
收。
流程主线：
75℃ HCl 酸浸：Pb、Sn、Ni 转化
为氯化物进入滤液，滤渣1 为
Cu、Ag、Au。
滤渣1 用 H₂O₂ + 稀 H₂SO₄ 氧化
酸浸，Cu 溶解为 CuSO₄，滤渣2
为 Ag、Au。
滤渣2 用 CoSO₄、甘氨酸、O₂ 络
合酸浸，使 Au 溶解，再萃取反
萃取得 Au。
滤液1 降温沉铅得 PbCl₂，再调
pH 沉锡得 Sn(OH)₂。
关键信息：
PbCl₂ 微溶于水，可与 Cl⁻ 形成
PbCl₄²⁻ 配离子，平衡可移动。
Ksp[Ni(OH)₂] = 2×10⁻¹⁵，Ni²⁺ 排放
标准 ≤ 1.18 mg/L。
问题类型：化学键类型、价电子排
布、平衡移动解释、滤渣成分及洗涤
检验、温度控制原因、pH 范围计算、
离子方程式。
【思路分析】
化学键：Na₂PbCl₄ 中 PbCl₄²⁻ 内为配位
键，与 Na⁺ 间为离子键。
配位平衡：PbCl₂(s) + 2Cl⁻ ⇌ PbCl₄²⁻，
增大 Cl⁻ 浓度使平衡右移，提高 Pb 浸
，甘氨酸用HR 表示，则“络合酸浸”步骤
的离子反应方程式为___________。
【答案】（1） 配位键、离子键
（2）常温下，
微溶于水，增大
，使
平衡正向移动，增大铅的浸出率
（3） Cu、Ag、Au 取适量(或少量)最后一次洗涤液
于试管中，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则表明
已洗净
（4）温度过高双氧水受热分解
（5）pH≥9(或≥9)
（6）
【解析】由题干流程图可知，废线路板经拆解破碎后加入
4.0mol/L 的HCl 溶液在75℃下酸浸，其中Pb、Sn、Ni 分
别转化为PbCl2、SnCl2和NiCl2，过滤得到滤液1 主要含有
PbCl2、SnCl2和NiCl2、HCl，滤渣1 主要含有Cu、Ag、
Au，向滤渣1 中加入H2O2、稀硫酸进行氧化酸浸，即将
Cu 转化为CuSO4，过滤得到含有H2SO4、CuSO4的滤液，
含有Ag、Au 的滤渣2，向滤渣2 中加入CoSO4溶液、甘氨
酸溶液和O2，将Ag、Au 转化为Ag+、Au+，然后用
Na2S2O3对Ag+进行络合酸浸，并加萃取剂进行Au+萃取，
然后反萃取得到含Au+的水层，最后经过一系列操作转化
为Au，对滤液1 进行降温沉铅，得到PbCl2，过滤得到
PbCl2沉淀，向滤液中加入NaOH 溶液进行沉锡，得到
Sn(OH)2，最后制得Sn，据此分析解题。
（1）
中，
中存在配位键，
与
间存在离子键；Cu 为29 号元素，电子排布式为
，因此价电子排布式为
，故答案为：配
位键、离子键；
；
（2）“75℃酸浸”中，由题干信息可知，常温下，
微溶
于水，选用浓度较大的4 mol·L 盐酸，增大
，使
平衡正向移动，可提高铅元素的浸
出率。
滤渣检验：滤渣1 为不溶于 HCl 的
Cu、Ag、Au；检验是否洗净 Cl⁻，用
AgNO₃ 溶液。
氧化酸浸温度：H₂O₂ 受热易分解，温
度过高降低利用率。
沉淀 pH 计算：由 Ksp 和排放标准
c(Ni²⁺) 求 c(OH⁻)，再得 pH 下限。
氧化还原反应：Au 在 Co²⁺ 催化下被
O₂ 氧化，与甘氨酸（HR）形成配合
物，离子方程式需配平。
出率，故答案为：常温下，
微溶于水，增大
，
使
平衡正向移动，增大铅的浸出
率；
（3）由分析可知，“滤渣1”的主要成分是Cu、Ag、Au；过滤
得到滤液1 主要含有PbCl2、SnCl2和NiCl2、HCl，因此要
判断沉淀是否洗净，即判断沉淀是否还残留
，操作方法
为取适量(或少量)最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶
液，若无白色沉淀产生，则表明已洗净，故答案为：取适
量(或少量)最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶液，若
无白色沉淀产生，则表明已洗净；
（4）“氧化酸浸”中加入H2O2、稀硫酸进行氧化酸浸，温度
过高H2O2会分解，降低氧化效率，故答案为：温度过高双
氧水受热分解；
（5）
的排放标准为
mg·L ，c(Ni2+)≤
=2.0×10-5mol/L，“沉锡”残余液排放前应调节溶液的
c(OH-)≥
=10-5mol/L，则pH 范围为pH≥9，故答
案为：
(或
)；
（6）“络合酸浸”中，
作催化剂，使Au 浸出得到
，甘氨酸用HR 表示，则“络合酸浸”步骤
的离子反应方程式为：
。
【典例2】
【审题要点】
2．（2026·江苏南通·一模）一种利用废旧铅酸蓄电池中铅膏(
、
、PbO)制备
的流程如下：
（1）其它条件一定，“酸浸还原”后水洗除去可溶性物质，测
得硫酸铅粗品中
的质量分数[
]与
原料与目标：铅膏含 PbSO₄、PbO₂、
PbO，制备 PbCO₃。
流程主线：
酸浸还原（H₂SO₄ + 葡萄糖）：
PbO 与 H₂SO₄ 生成 PbSO₄，PbO₂
被葡萄糖还原为 PbSO₄。
水洗得 PbSO₄ 粗品。
二乙烯三胺浸出：与 Pb²⁺ 形成配
合物。
加 Na₂CO₃ 转化：Pb²⁺ 转化为
浓度的关系如图1 所示。
①该条件下，无还原剂时铅膏中发生反应的主要物质为
___________。
②写出葡萄糖被铅膏中物质氧化生成
的化学反应方程式：
___________。
③使用85%的硫酸，控制其它条件一定，实验测得
还原
率、粗品中
质量分数随葡萄糖过量系数[
]的变化如图2 所示。过量系数大于3，
质量分数下降的可能原因为___________。
（2）用二乙烯三胺[[
]溶液浸出
Pb(Ⅱ)，形成铅胺络合溶液。浸铅时需调节溶液
。pH
过小，Pb(Ⅱ)浸出效果不佳的原因是___________。
（3）“转化”所得滤液不能直接用于循环浸出的原因：滤液中
含有___________(填化学式)。
（4）已知：
，
。
若使用
溶液浸泡含0.1 mol
的硫酸铅
粗品(杂质不参与反应)，结合转化反应的平衡常数，计算
完全转化所需
溶液的体积___________。(写
出计算过程)
【答案】（1） PbO
部分葡萄糖脱水生成C，增大反应后固体质量；部分
被葡萄糖还原为其它低价态含铅物质
（2）pH 越小，
越大，消耗二乙烯三胺
PbCO₃ 沉淀。
关键信息：
实验图：不同硫酸浓度下 PbSO₄
质量分数；葡萄糖过量系数对还
原率及 PbSO₄ 纯度的影响。
Ksp(PbSO₄) = 1.6×10⁻⁸
，
Ksp(PbCO₃) = 7.4×10⁻¹⁴。
问题类型：主要反应物质、还原方程
式、过量系数影响解释、pH 影响、滤
液成分、转化平衡常数与体积计算。
【思路分析】
酸浸还原：
无还原剂时，仅 PbO 与 H₂SO₄
反应生成 PbSO₄。
PbO₂ 在酸性条件下氧化葡萄糖为
CO₂，自身还原为 PbSO₄，需配平
电子转移。
过量葡萄糖影响：
过量系数 >3 时，PbSO₄ 质量分
数下降：① 葡萄糖脱水生成 C，
增重；② 过度还原生成低价铅化
合物。
配位浸出 pH：pH 过小，H⁺ 与胺基
质子化，降低有效配体浓度，浸出率
下降。
转化滤液成分：转化反应 PbSO₄ +
CO₃²⁻ → PbCO₃ + SO₄²⁻ ，滤液含
Na₂SO₄，不能直接循环（SO₄²⁻ 会与
Pb²⁺ 重新沉淀）。
平衡常数与体积计算：
转化反应平衡常数 K =
Ksp(PbSO₄)/Ksp(PbCO₃) 很大，可
视为完全反应。
根据 n(PbSO₄) 和 c(Na₂CO₃) 计算
所需体积。
（3）
（4）
【解析】以废旧铅酸蓄电池铅膏（含PbSO4、PbO2、PbO）为原
料，先在硫酸介质中加入葡萄糖作还原剂，将PbO2还原并
与PbO 一同转化为PbSO4粗品；再用二乙烯三胺溶液浸
取，使PbSO4形成铅胺络合溶液实现铅与杂质分离；最后
向浸出液中加入足量Na2CO3溶液，将铅转化为PbCO3沉
淀，从而得到目标产物，据此作答。
（1）①无还原剂时，铅膏中的PbO2和PbSO4性质稳定；PbO
属于碱性氧化物，能够与硫酸发生复分解反应生成PbSO4
和水，因此铅膏中发生反应的主要物质为PbO；
②在硫酸提供的酸性环境中，铅膏中的PbO2具有强氧化性，可
将葡萄糖氧化为CO2，自身被还原为PbSO4，根据得失电
子守恒和原子守恒配平，反应方程式为：
；
③当葡萄糖过量系数大于3 时，PbO2的还原率基本趋于稳定，
但PbSO4质量分数下降，主要原因有两点：一是部分葡萄
糖脱水生成碳单质，增大了反应后固体的总质量，导致
PbSO4在总固体中的质量分数下降；二是过量的葡萄糖会
将部分PbO2还原为除PbSO4之外的其他低价态含铅物质，
使得生成的PbSO4的质量减少，从而导致其质量分数下
降；则答案为：葡萄糖过量系数大于3 时，部分葡萄糖脱
水生成C，增大反应后固体质量；部分PbO2被葡萄糖还原
为其它低价态含铅物质；
（2）pH 越小，溶液中c(H+)越大，H+会与二乙烯三胺中的-
NH2、-NH-发生质子化反应，消耗二乙烯三胺，使其有效
浓度显著降低，难以与Pb(Ⅱ)形成铅胺络合溶液，从而导致
Pb(Ⅱ)浸出效果不佳；答案为：pH 越小，c(H+)越大，消耗
二乙烯三胺；
（3）转化步骤中，PbSO4与Na2CO3反应生成PbCO3沉淀和
Na2SO4，因此滤液中含有Na2SO4；若直接循环浸出，溶液
中高浓度的硫酸根会与Pb(Ⅱ)结合生成PbSO4沉淀，降低浸
出效率，故不能直接循环；
（4）转化反应为：
，平衡常数
；K 值很大，说
明反应进行得非常彻底，可近似按完全反应计算；完全转
化0.1 mol
需要消耗0.1 mol
，则所需
溶液的体积为
。
1．（24-25 高三下·江西·阶段练习）碲化锡(SnTe)常用于制造传感器、光学仪器、红外探测器等。某小组以
黄锡矿(主要成分为
为原料制备碲化锡的流程如图所示。
已知：①煅烧后的烧渣的主要成分是
和
；
②“碱浸”后，Sn 元素以
的形式存在。
回答下列问题：
（1）
中位于元素周期表ds 区的元素为___________(填元素符号，下同)，基态原子未成对电子
数最多的元素为___________。
（2）“煅烧”中，常采用“逆流操作”，即空气从沸腾炉下部进入，矿料从上部加入，这样操作的目的
是___________。其尾气经净化、催化氧化、98.3%硫酸吸收，可制备化工产品___________(填化学
式)。
（3）“浸渣”的主要成分是___________(填化学式)；工业生产时会洗涤浸渣并将洗涤液合并至碱浸液
中，该操作的目的是___________。
（4）已知“沉锡”中需通入过量的
，该反应的离子方程式为___________。
（5）灰锡的立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.6489nm，设
为阿伏加德罗常数的值。该晶胞中2 个
Sn 之间的最近距离为___________nm(只列计算式，下同)，灰锡的密度为___________
。
【答案】（1） Cu Fe
（2） 增大固体与气体接触面，提高反应速率
（3）
、CuO 回收浸渣表面的Sn 元素，提高产率
（4）
（5）
【解析】以黄锡矿(主要成分为
为原料，在空气中煅烧，黄锡矿含硫元素，煅烧会产生
尾
气，煅烧后的烧渣的主要成分是
和
。煅烧后的烧渣进行碱浸，由于“碱浸”后，Sn
元素以
的形式存在，而CuO 和
不与碱反应，所以“浸渣”主要成分是CuO、
，在碱
浸得到含
的滤液中，通入过量的CO2，发生反应
，从
而得到
沉淀。
得到Sn，Sn 与Te 经过系列操作最终得到SnTe。
（1）在元素周期表中，ds 区元素包括ⅠB 族和ⅡB 族元素，在
中，
属于ⅠB 族元素，位于
ds 区，而
位于d 区，
和S 位于p 区，基态
有1 个未成对电子，基态
有4 个未成对电子；基
态S、基态Sn 均有2 个未成对电子，所以基态原子未成对电子数最多的元素为Fe。
（2）逆流操作能增大固体与气体接触面，提高反应速率；尾气的主要成分是
，经净化、催化氧化、
98.3%硫酸吸收得到硫酸。
（3）煅烧后的烧渣的主要成分是
和
，由于“碱浸”后，Sn 元素以
的形式存在，而
CuO 和
不与碱反应，所以“浸渣”主要成分是CuO、
；浸渣表面粘附有含锡物质，洗涤后
将洗涤液合并至碱浸液中可以回收Sn 元素，提高产率。
（4）碱浸”后，Sn 元素以
的形式存在，
与过量的
反应生成
和
，离子方
程式为
。
（5）灰锡立方晶胞类似于金刚石晶胞，1 个晶胞含8 个Sn，2 个锡之间的最近距离为体对角线的
，即
。
，灰锡密度
。
2．（25-26 高三上·辽宁·期末）从铅浮渣LD（主要成分为
和少量
）中回收铅
（Pb）、锡（Sn）、锑
的化合物的一种工艺流程如下：
已知：
①两次焙烧后，元素Sn 与Sb 均以氧化物形式存在；
是两性氧化物。
②
在酸性环境中缓慢生成PbO 和
。
③室温下，
，
，
。
（1）Sn 与C 同主族，则基态Sn 原子的价层电子排布式为____________。
（2）“焙烧1”生成的
在“焙烧2”中完全硫酸化为
，该过程的化学方程式为____________。
（3）“脱硫”过程的离子方程式为_______________。
时，认为反应进行完全，结合计算解释
溶液可作脱硫剂的原因：_________。
（4）下列不利于“沉锡”的操作为_______。
A．延长“沉锡”时间
B．加入过量硫酸
C．充分搅拌
D．降低“沉锡”温度
（5）若“沉铅”步骤在室温下进行，
初始浓度为
溶液浓度过大可能产生
______沉淀，为避免生成该沉淀，溶液的pH 应小于_____。
【答案】（1）
（2）
（浓）
（3）
该反应的
，利用
溶液可实现完全转化
（4）BD
（5）
8.1
【解析】铅浮渣的主要成分为
和少量
，由已知信息①可知，铅浮渣经焙烧1，元
素Pb、Sn 和Sb 均以氧化物形式存在，S 元素转化为
，Pb、Sn 和Sb 的氧化物经焙烧2，元素Sn
与Sb 仍以氧化物形式存在，Pb 元素转化成
，加入碳酸钠溶液脱硫，
转化为
，滤
液的主要成分为
和过量的
，滤渣加入适量硝酸酸浸，
溶于硝酸，向浸出液加入
碳酸钠溶液，生成
沉淀，酸浸渣为
、
，向酸浸渣加入浸取剂进行碱浸，得到
浸渣，向浸取液加入硫酸得到
，据此分析。
（1）Sn 与C 同族，最外层有4 个电子，位于第五周期，价层电子排布式为
，故答案为
。
（2）根据已知②可知，酸性环境下，
可分解为PbO 和
，因此，硫酸可将其转化为
，同时
伴有
生成，化学方程式为
（浓）
，故答案为
（浓）
。
（3）由分析知，“脱硫”步骤将
沉淀转化为可溶于酸的
沉淀，离子方程式为
；该反应的
时，认为反应进
行完全，因此，利用
溶液可实现完全转化，故答案为
；该反应的
，利用
溶液可实现完全转化。
（4）A．延长“沉锡”时间，能使反应更加完全，有利于“沉锡”，A 不符合题意；
B．
为两性氧化物，过量硫酸可能导致
溶解，不利于“沉锡”，B 符合题意；
C．搅拌能使反应物更好地接触，提高反应速率，使反应更加充分，有利于“沉锡”，C 不符合题意；
D．降低温度，反应速率降低，不利于“沉锡”，D 符合题意；
故选BD。
（5）
水解显碱性，
浓度过大将导致溶液中
较大，生成
；
初始浓度为
，则溶液中
，当
恰好饱和时，
，
，因此，为避
免生成
沉淀，溶液的pH 应小于8.1，故答案为
；8.1。
