1. (2022高三上·南通开学考) 铀(U)可用作核燃料。核废料中+6价的铀［U(VI)］可以通过以下两种方法处理。

1. （1） 电化学还原法。U(VI)还原为U(IV)的电化学装置如图所示。

   

   阴极上发生反应：UO+4H⁺+2e^-=U⁴⁺+2H₂O、+3H⁺+2e^-=HNO₂+H₂O

   阴极区溶液中发生反应：2HNO₂+U⁴⁺=UO+2NO↑+2H⁺、2HNO₂+=N₂O↑+N₂↑+3H₂O+H⁺

   ①反应2HNO₂+=N₂O↑+N₂↑+3H₂O+H⁺中，每生成0.1mol N₂转移电子mol。

   ②阴极区溶液中加入N₂H₅NO₃的目的是。

   ③以恒定电流进行电解，测得阴极区溶液中部分离子的物质的量浓度随时间变化如图所示。

   

   i.0～100min，电路中每转移1mol e^- ， 阴极区H⁺减少mol。

   ii.100～200min，c(H⁺)下降速率低于100min前，原因是。

3. （2） 吸附-沉淀法。氟磷灰石［Ca₁₀(PO₄)₆F₂］可吸附溶液中的U(VI)并形成Ca(UO₂)₂(PO₄)₂沉淀。

   ①900℃条件下，煅烧CaF₂、Ca(OH)₂和Ca₂P₂O₇混合物，可制得吸附剂氟磷灰石。该反应的化学方程式为。

   ②U(VI)的微粒越小，氟磷灰石吸附-沉淀的效果越好。溶液的pH会影响氟磷灰石表面所带电荷。pH=2.5氟磷灰石表面不带电，pH＜2.5氟磷灰石表面带正电，pH>2.5氟磷灰石表面带负电。U(VI)在不同pH的酸性溶液中的主要物种分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)如图甲所示。不同pH溶液中，吸附达到平衡时单位质量氟磷灰石吸附U(VI)的质量如图乙所示。

   

   pH=3时氟磷灰石的平衡吸附量高于pH=2和pH=4时的平衡吸附量，原因分别是。