（3）①根据图2中的三个实验结果进行分析；

②结合（2）题中的铁的最终物质形态结果差异进行分析；

（4）根据Fe2+的作用进行分析．

【解答】解：（1）①Fe还原水体中NO3﹣，则Fe作还原剂，失去电子，作负极，

故答案为：铁；

②NO3﹣在正极得电子发生还原反应产生NH4+，根据图2信息可知为酸性环境，则正极的电极反应式为：NO3﹣+8e﹣+10H+=NH4++3H2O，

故答案为：NO3﹣+8e﹣+10H+=NH4++3H2O；

（2）pH越高，Fe3+越易水解生成FeO（OH），而FeO（OH）不导电，阻碍电子转移，所以NO3﹣的去除率低．

故答案为：FeO（OH）不导电，阻碍电子转移；

（3）①从图2的实验结果可以看出，单独加入Fe2+时，NO3﹣的去除率为0，因此得出Fe2+不能直接还原NO3﹣；而Fe和Fe2+共同加入时NO3﹣的去除率比单独Fe高，因此可以得出结论：本实验条件下，Fe2+不能直接还原NO3﹣；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3﹣的去除率．

故答案为：本实验条件下，Fe2+不能直接还原NO3﹣；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3﹣的去除率；

②同位素示踪法证实了Fe2+能与FeO（OH）反应生成Fe3O4，离子方程式为：Fe2++2FeO（OH）=Fe3O4+2H+，Fe2+将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，利于电子转移．

故答案为：Fe2++2FeO（OH）=Fe3O4+2H+，Fe2+将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，利于电子转移；

（4）根据实验结果可知Fe2+的作用是将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，而NO3﹣的去除率由铁的最终物质形态确定，因此可知实验初始pH会影响Fe2+的含量．

故答案为：初始pH低时，产生的Fe2+充足；初始pH高时，产生的Fe2+不足．

【点评】考查化学反应原理，涉及电化学、氧化还原反应等相关知识，题中的Fe与NO3﹣的反应跟溶液酸碱性有关，抓住这一点是解题的关键，第Ⅱ问的解答有一定的难度，特别是阐述上的准确性．

10．（12分）以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用．其工作流程如下：

（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O．

（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：

i：2Fe2++PbO2+4H++SO42﹣═2Fe3++PbSO4+2H2O

ii：…

①写出ii的离子方程式：2Fe3++Pb+SO42﹣═PbSO4+2Fe2+．

②下列实验方案可证实上述催化过程．将实验方案补充完整．

a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红．

b．取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去．

（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）⇌NaHPbO2（aq），其溶解度曲线如图所示．

①过程Ⅱ的目的是脱硫．滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是AB（选填序号）．

A．减小Pb的损失，提高产品的产率

B．重复利用NaOH，提高原料的利用率

C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率

②过程Ⅲ的目的是提纯，结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作：向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体

【考点】P8：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用；U3：制备实验方案的设计．菁优网版权所有

【专题】546：无机实验综合．

【分析】以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，含铅废料加入硫酸亚铁、稀硫酸加热反应过滤得到PbSO4粗品，加入10%的氢氧化钠溶液加热反应，冷却过滤得到PbO粗品，粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液，冷却结晶、过滤得PbO，

（1）根据题给化学工艺流程知，过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和水；

（2）①催化剂通过参加反应，改变反应历程，降低反应的活化能，加快化学反应速率，而本身的质量和化学性质反应前后保持不变．根据题给信息知反应i中Fe2+被PbO2氧化为Fe3+，则反应ii中Fe3+被Pb还原为Fe2+，据此书写离子方程式；

②a实验证明发生反应i，则b实验需证明发生反应ii，实验方案为取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去；

（3）①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO4+2NaOH=PbO+Na2SO4+H2O，而滤液Ⅰ中含有硫酸，可降低溶液的pH，使平衡PbO（s）+NaOH（aq）⇌NaHPbO2（aq）逆向移动；