工業上采用高濃度含砷廢水制取As2O3,工藝流程如圖:

已知含砷廢水中砷元素以+3價的形式存在。不同pH時,三價砷的物種分布如圖所示:

(1)H3AsO3第一步電離方程式H3AsO3?H2AsO-3+H+的電離常數為Ka1,則pKa1=9.29.2(已知pKa1=-lgKa1)
(2)“調pH”時,控制溶液的pH=6,“沉砷”時會生成As2S3沉淀。寫出“沉砷”時反應的離子方程式:2 H3AsO3+3S2-+6H+=As2S3↓+6H2O2 H3AsO3+3S2-+6H+=As2S3↓+6H2O
(3)“沉砷”時會發生副反應:As2S3(s)+3S2-(aq)?2AsS2-3(aq),從而降低砷元素的沉淀率。為減少副反應的發生,采取的方法是加入Na2S的同時加入少量FeSO4,生成的As2S3沉淀中會混有FeS。加入少量FeSO4能抑制副反應的原因是(用平衡移動原理解釋) Fe2+與S2-結合生成FeS沉淀,使副反應的平衡左移Fe2+與S2-結合生成FeS沉淀,使副反應的平衡左移。
(4)“焙燒”含少量FeS的As2S3可以得到As2O3和Fe2O3的混合物。As2O3是一種酸性氧化物,選擇合適的溶液X,將砷元素轉化為AsO3-3從混合物中浸出。寫出“浸出”反應的離子方程式:As2O3+6OH-=2AsO3-3+3H2OAs2O3+6OH-=2AsO3-3+3H2O。
(5)保持溶液X的濃度不變,為了提高焙燒后固體中砷元素的浸出速率,可以采取的方法有(填兩條):①升高溫度升高溫度、②充分研磨焙燒后的固體或加快攪拌速率充分研磨焙燒后的固體或加快攪拌速率。
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【答案】9.2;2 H3AsO3+3S2-+6H+=As2S3↓+6H2O;Fe2+與S2-結合生成FeS沉淀,使副反應的平衡左移;As2O3+6OH-=2+3H2O;升高溫度;充分研磨焙燒后的固體或加快攪拌速率
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【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:6引用:2難度:0.6
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(2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
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(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是發布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1