题目
NiSO4主要用于电镀工业，作为电镀镍和化学镍的主要原料，也是生产其他镍盐（如氧化镍、硫酸镍铵、碳酸镍等）的主要原料。从某矿渣[成分为NiFe2O4（铁酸镍）、NiO、FeO、CaO、SiO2等]中回收NiSO4的工艺流程如图：(NH4)2SO4 95℃热水 NaF 萃 取 剂-|||-广渣 → 研磨 → 600℃焙烧 → 浸泡 → 浸取液 → 除钙 → 萃取-|||-浸渣 废渣-|||-NiSO4+-···---机机相-|||-(再生后循环利用)有机相已知（NH4）2SO4在350℃分解生成NH3和H2SO4，回答下列问题：（1）“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO（OH）、CaSO4外，还含有 ____ （写化学式）。（2）矿渣中部分FeO焙烧时与H2SO4反应生成Fe2（SO4）3的化学方程式为 ____ 。（3）向“浸取液”中加入NaF以除去溶液中Ca2+（浓度为1.0×10-3mol•L-1），当溶液中c（F-）=2.0×10-3.5mol•L-1时，除钙率为 ____ [Ksp（CaF2）=4.0×10-11]。（4）溶剂萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离：Fe2+（水相）+2RH（有机相）⇌FeR（有机相）+2H+（水相）。萃取剂与溶液的体积比（V0/VA）对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示，V0/VA的最佳取值为 ____ 。在 ____ （填“强碱性”“强酸性”或“中性”）介质中“反萃取”能使有机相再生而循环利用。(NH4)2SO4 95℃热水 NaF 萃 取 剂-|||-广渣 → 研磨 → 600℃焙烧 → 浸泡 → 浸取液 → 除钙 → 萃取-|||-浸渣 废渣-|||-NiSO4+-···---机机相-|||-(再生后循环利用)有机相（5）以Fe、Ni为电极制取Na2FeO4的原理如图所示。通电后，在铁电极附近生成紫红色的FeO42-，若pH过高，铁电极区会产生红褐色物质。(NH4)2SO4 95℃热水 NaF 萃 取 剂-|||-广渣 → 研磨 → 600℃焙烧 → 浸泡 → 浸取液 → 除钙 → 萃取-|||-浸渣 废渣-|||-NiSO4+-···---机机相-|||-(再生后循环利用)有机相①电解时阳极的电极反应式为 ____ ，离子交换膜（b）为 ____ （填“阴”或“阳”）离子交换膜。②向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaClO溶液，沉淀溶解。该反应的离子方程式为 ____ 。
NiSO4主要用于电镀工业，作为电镀镍和化学镍的主要原料，也是生产其他镍盐（如氧化镍、硫酸镍铵、碳酸镍等）的主要原料。从某矿渣[成分为NiFe2O4（铁酸镍）、NiO、FeO、CaO、SiO2等]中回收NiSO4的工艺流程如图：
已知（NH4）2SO4在350℃分解生成NH3和H2SO4，回答下列问题：
（1）“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO（OH）、CaSO4外，还含有 ____ （写化学式）。
（2）矿渣中部分FeO焙烧时与H2SO4反应生成Fe2（SO4）3的化学方程式为 ____ 。
（3）向“浸取液”中加入NaF以除去溶液中Ca2+（浓度为1.0×10-3mol•L-1），当溶液中c（F-）=2.0×10-3.5mol•L-1时，除钙率为 ____ [Ksp（CaF2）=4.0×10-11]。
（4）溶剂萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离：Fe2+（水相）+2RH（有机相）⇌FeR（有机相）+2H+（水相）。萃取剂与溶液的体积比（V0/VA）对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示，V0/VA的最佳取值为 ____ 。在 ____ （填“强碱性”“强酸性”或“中性”）介质中“反萃取”能使有机相再生而循环利用。
（5）以Fe、Ni为电极制取Na2FeO4的原理如图所示。通电后，在铁电极附近生成紫红色的FeO42-，若pH过高，铁电极区会产生红褐色物质。
①电解时阳极的电极反应式为 ____ ，离子交换膜（b）为 ____ （填“阴”或“阳”）离子交换膜。
②向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaClO溶液，沉淀溶解。该反应的离子方程式为 ____ 。
已知（NH4）2SO4在350℃分解生成NH3和H2SO4，回答下列问题：
（1）“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO（OH）、CaSO4外，还含有 ____ （写化学式）。
（2）矿渣中部分FeO焙烧时与H2SO4反应生成Fe2（SO4）3的化学方程式为 ____ 。
（3）向“浸取液”中加入NaF以除去溶液中Ca2+（浓度为1.0×10-3mol•L-1），当溶液中c（F-）=2.0×10-3.5mol•L-1时，除钙率为 ____ [Ksp（CaF2）=4.0×10-11]。
（4）溶剂萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离：Fe2+（水相）+2RH（有机相）⇌FeR（有机相）+2H+（水相）。萃取剂与溶液的体积比（V0/VA）对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示，V0/VA的最佳取值为 ____ 。在 ____ （填“强碱性”“强酸性”或“中性”）介质中“反萃取”能使有机相再生而循环利用。
（5）以Fe、Ni为电极制取Na2FeO4的原理如图所示。通电后，在铁电极附近生成紫红色的FeO42-，若pH过高，铁电极区会产生红褐色物质。
①电解时阳极的电极反应式为 ____ ，离子交换膜（b）为 ____ （填“阴”或“阳”）离子交换膜。
②向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaClO溶液，沉淀溶解。该反应的离子方程式为 ____ 。
题目解答
答案
解：（1）“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO（OH）、CaSO4外，还含有 SiO2，
故答案为：SiO2；
（2）矿渣中部分FeO焙烧时与H2SO4反应生成Fe2（SO4）3的化学方程式为4FeO+6H2SO4+O2=2Fe2（SO4）3+6H2O，
故答案为：4FeO+6H2SO4+O2=2Fe2（SO4）3+6H2O；
（3）当溶液中c（F-）=2.0×10-3mol•L-1时，c（Ca2+）=$\frac{4.0×1{0}^{-11}}{（2.0×1{0}^{-3}）^{2}}$mol•L-1=1.0×10-5mol•L-1，除钙率为$\frac{1.0×1{0}^{-3}-1.0×1{0}^{-5}}{1.0×1{0}^{-3}}×100%$=99%，
故答案为：99%；
（4）本工艺中，萃取剂与溶液的体积比（V0/VA）对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图2所示，最佳取值是亚铁离子能被萃取，镍离子不被萃取，V0/VA的最佳取值是0.25，由Fe2+（水相）+2RH（有机相）⇌FeR（有机相）+2H+（水相）可知，应在强酸性介质中“反萃取”能使有机相再生而循环利用；
故答案为：0.25；强酸性；
（5）①电解池中阳极发生氧化反应，依据题意可知铁在阳极失去电子，碱性环境下生成高铁酸根离子，电极反应式为：Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O，离子交换膜（b））为阴离子交换膜，可使氢氧根离子进入阳极区，
故答案为：Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O；阴；
②向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaClO溶液，沉淀溶解。该反应的离子方程式为2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，
故答案为：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。
故答案为：SiO2；
（2）矿渣中部分FeO焙烧时与H2SO4反应生成Fe2（SO4）3的化学方程式为4FeO+6H2SO4+O2=2Fe2（SO4）3+6H2O，
故答案为：4FeO+6H2SO4+O2=2Fe2（SO4）3+6H2O；
（3）当溶液中c（F-）=2.0×10-3mol•L-1时，c（Ca2+）=$\frac{4.0×1{0}^{-11}}{（2.0×1{0}^{-3}）^{2}}$mol•L-1=1.0×10-5mol•L-1，除钙率为$\frac{1.0×1{0}^{-3}-1.0×1{0}^{-5}}{1.0×1{0}^{-3}}×100%$=99%，
故答案为：99%；
（4）本工艺中，萃取剂与溶液的体积比（V0/VA）对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图2所示，最佳取值是亚铁离子能被萃取，镍离子不被萃取，V0/VA的最佳取值是0.25，由Fe2+（水相）+2RH（有机相）⇌FeR（有机相）+2H+（水相）可知，应在强酸性介质中“反萃取”能使有机相再生而循环利用；
故答案为：0.25；强酸性；
（5）①电解池中阳极发生氧化反应，依据题意可知铁在阳极失去电子，碱性环境下生成高铁酸根离子，电极反应式为：Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O，离子交换膜（b））为阴离子交换膜，可使氢氧根离子进入阳极区，
故答案为：Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O；阴；
②向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaClO溶液，沉淀溶解。该反应的离子方程式为2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，
故答案为：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。