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以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)为原料,制备粗铅,实现铅的再生利用.其工作流程如1所示:已知:Ksp(PbSO4)=1.6×10-5,Ksp(PbCO3)=3.3×10-14.(1)过程I
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问题描述:

以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)为原料,制备粗铅,实现铅的再生利用.其工作流程如1所示:

已知:Ksp(PbSO4)=1.6×10-5,Ksp(PbCO3)=3.3×10-14.

(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___.

(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:___;

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.

编号实验操作现象
步骤1向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液溶液几乎无色
步骤2______
步骤3______
(3)过程Ⅱ的目的是脱硫.若滤液2中c(SO42-)=1.6mol•L-1,c(CO32-)=0.1mol•L-1,则PbCO3中___(填“是”或“否”)混有PbSO4.

(4)钠离子交换膜固相电解法是从含铅废料中提取铅的一种新工艺,其装置如图2所示.将含铅废料投入阴极室,含铅废料中的PbSO4与NaOH溶液发生反应:PbSO4+3OH-═HPbO2-+SO42-+H2O.

①b与外接电源的___极相连;

②电解过程中,PbO2、PbO、HPbO2-在阴极放电,其中PbO2放电的电极反应式为___;

③与传统无膜固相电解法相比,使用钠离子交换膜可以提高Pb元素的利用率,原因是___.

孙长瑜回答:
  (1)根据题给化学工艺流程知,过程Ⅰ中,在催化下,Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和水,化学方程式为:Pb+PbO2+2H2SO4 Fe
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