【題目】砷為VA族元素,金屬冶煉過程產(chǎn)生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測(cè)。

.冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在,可用化學(xué)沉降法處理酸性高濃度含砷廢水,其工藝流程如下:

已知:As2S3與過量的S2存在以下反應(yīng):As2S3(s)+3S2(aq)2 (aq);

亞砷酸鹽的溶解性大于相應(yīng)砷酸鹽。

(1)亞砷酸中砷元素的化合價(jià)為________;砷酸的第一步電離方程式為_______________________。

(2)“一級(jí)沉砷”中FeSO4的作用是_____________________;“二級(jí)沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。

(3)沉淀X為___________(填化學(xué)式)。

.冶煉廢渣中的砷元素主要以As2S3的形式存在,可用古氏試砷法半定量檢測(cè)(As的最低檢出限為3.0×106 g)。

步驟1:取10 g廢渣樣品,粉碎后與鋅粉混合,加入H2SO4共熱,生成AsH3氣體。

步驟2:將AsH3氣體通入AgNO3溶液中,生成銀鏡和As2O3

步驟3:取1 g廢渣樣品,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),未見銀鏡生成。

(4)AsH3的電子式為_______________。

(5)步驟2的離子方程式為___________________________。

(6)固體廢棄物的排放標(biāo)準(zhǔn)中,砷元素不得高于4.0×105 g·kg1,請(qǐng)通過計(jì)算說明該排放的廢渣中砷元素的含量_______(填“符合”、“不符合”)排放標(biāo)準(zhǔn),原因是_________________________。

【答案】(1)+3 H3AsO4H++

(2)沉淀過量的S2,使As2S3(s)+3S2(aq)2 (aq)平衡左移,提高沉砷效果H3AsO3+H2O2H3AsO4+H2O

(3)CaSO4

(4)

(5)12Ag++2AsH3+3H2O12Ag↓+As2O3↓+12H+

(6)不符合 因?yàn)樵搹U渣砷含量最少為(3.0×106 g÷10 g)×1000 g/kg=3.0×104 g/kg,大于排放標(biāo)準(zhǔn)4.0×

105 g/kg

【解析】(1)亞砷酸(H3AsO3)中,氧元素化合價(jià)為2價(jià),氫元素化合價(jià)為+1價(jià),砷元素化合價(jià)設(shè)為x,+1×3+x+(2)×3=0,x=+3;

A族非金屬元素形成最高價(jià)含氧酸中磷、砷形成的含氧酸都是弱酸,水溶液中分步電離,電離方程式為:H3AsO4H++;

“一級(jí)沉砷”中FeSO4的作用是除去過量的硫離子,As2S3(s)+3S2(aq)2使平衡逆向進(jìn)行,提高沉砷效果;

“二級(jí)沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),氧化亞砷酸為砷酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:H3AsO3+H2O2H3AsO4+H2O;

流程分析可知,加入氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣,氫氧化鈣和砷酸反應(yīng)生成砷酸鈣沉淀、和鐵離子反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀,鈣離子結(jié)合硫酸根離子形成硫酸鈣沉淀,所以沉淀X為CaSO4,故答案為:CaSO4;

(2)AsH3和氨氣分子結(jié)構(gòu)相同為共價(jià)化合物,砷原子和三個(gè)氫原子形成三個(gè)AsH鍵,電子式為:;

將AsH3氣體通AgNO3溶液中,生成銀鏡和As2O3,結(jié)合電荷守恒、原子守恒配平書寫離子方程式為:12Ag++2AsH3+3H2O12Ag↓+As2O3↓+12H+

As的最低檢出限為3.0×106 g,取1 g廢渣樣品,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),未見銀鏡生成,取10 g廢渣樣品最后生成銀鏡和As2O3。則10 g廢渣含砷量最少為3.0×106 g,含砷量大于3.0×104 g/kg>4.0×105 g·kg1,不符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Ⅰ.鉛的冶煉有很多種方法。

(1)瓦紐科夫法熔煉鉛,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:

①2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g) △H1= a kJmol-1

②PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g) △H2= b kJmol-1

③PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g) △H3=c kJmol-1

反應(yīng) 3PbS(s)+6O2(g)=3PbSO4(s) △H=___________kJmol-1 (用含 a、b、c 的代數(shù)式表示)。

(2)還原法煉鉛,包含反應(yīng)PbO(s)+CO(g)Pb(s)+CO2(g) △H,該反應(yīng)的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)值與溫度的關(guān)系如下表

溫度/℃

300

727

1227

1gK

6.17

2.87

1.24

①該反應(yīng)的△H__________0(選填“ >”、“< ”或“=”)。

②當(dāng)1gK=1,在恒容密閉容器中放入足量的PbO并通入CO,達(dá)平衡時(shí),混合氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)為_______________(保留兩位有效數(shù)字);若平衡后再向容器中充入一定量的CO氣體,平衡向_______________(填“正向”、“逆向”或“不”)移動(dòng),再次達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率_______________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

Ⅱ.PbI2可用于人工降雨,可用滴定方法測(cè)出PbI2的Ksp。

(3)取一定量的PbI2固體,用蒸餾水配制成飽和溶液,準(zhǔn)確移取25.00mL PbI2飽和溶液分次加入陽離子交換樹脂RH+(發(fā)生:2RH++PbI2=R2Pb2++2H++2I-),用錐形瓶接收流出液,最后用蒸餾水淋洗樹脂至流出液呈中性,將洗滌液一并轉(zhuǎn)入錐形瓶中(如圖)。加入酚酞指示劑,用0.0025mol·L-1NaOH溶液滴定,當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),用去氫氧化鈉溶液20.00mL。確定到滴定終點(diǎn)時(shí)錐形瓶中現(xiàn)象為___________________,計(jì)算PbI2的Ksp_______________ 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某酸的酸式鹽NaHY在水溶液中,HY的電離程度小于HY的水解程度。有關(guān)的敘述正確的是

A. H2Y的電離方程式為:H2Y+2H2O2H3O+Y2-

B. 在該酸式鹽溶液中c(Na)>c(Y2-)>c(HY)>c(OH)>c(H

C. HY的水解方程式為HY+H2OH3O+Y2-

D. 在該酸式鹽溶液中c(Na)>c(HY)>c(OH)>c(H

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】金屬鈦(Ti)具備硬度大、熔點(diǎn)高、耐酸堿腐蝕,被廣泛用于航天航空、醫(yī)療衛(wèi)生及日常生活中。以鈦鐵礦(主要成分FeTiO3)為主要原料冶煉金屬鈦的生產(chǎn)工藝如下:

回答下列有關(guān)問題:

(l)鈦鐵礦精礦中加入硫酸除生成TiOSO4外,還生成水和硫酸亞鐵,則FeTiO3中Ti的化合價(jià)為_______價(jià)。

(2)流程圖中加入“鐵屑”的目的是_______(填字母)。

A.防Fe2+氧化 B.與Fe3+反應(yīng) C.防Fe2+水解 D.防Fe3+水解

(3)溶液I經(jīng)“操作a”可得固體副產(chǎn)品甲,則操作a的名稱包括冷卻、________,副產(chǎn)品甲的化學(xué)式是_____________。

(4)已知鈦酸難溶于水,其化學(xué)式為H2TiO3。則向溶液II中加入水,加熱時(shí)的化學(xué)方程式為__________________。

(5)操作b為煅燒,則中間產(chǎn)品乙的化學(xué)式為_______。

(6)已知?dú)怏w丙是一種有毒氣體,寫出中間產(chǎn)品乙與氯氣、焦炭反應(yīng)的化學(xué)方程式______。

(7)在800~1000℃時(shí),應(yīng)用如圖裝置電解TiO2也可制得海綿鈦。裝置圖中e 是電源的_____極,陰極的電極反應(yīng)式為__________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于元素周期表的說法正確的是( )

A. 元素周期表有7個(gè)周期,8個(gè)主族 B. 元素周期表有18個(gè)縱行,共16個(gè)族

C. 短周期元素中可能有副族元素 D. 元素周期表中的過渡元素就是副族元素

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)強(qiáng)化安全意識(shí)。下列做法正確的是

A. 金屬鈉著火時(shí)使用泡沫滅火器滅火

B. 用試管加熱碳酸氫鈉固體時(shí)使試管口豎直向上

C. 蒸餾實(shí)驗(yàn)時(shí)向蒸餾瓶中放入幾粒沸石(或碎瓷片)

D. 濃硫酸濺到皮膚上時(shí)立即用稀氫氧化鈉溶液沖洗

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在溶液中能大量共存的一組離子或分子是( )

A. NH4+、H+NO3-、Fe2+ B. K+ 、Al3+SO42-- 、NH3·H2O

C. Na+、K+SO32-、Cl2 D. Na+ 、Cl-CO32-、OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋁和鈹?shù)男再|(zhì)十分相似,下列關(guān)于鈹性質(zhì)的推斷正確的是( )

A. 鈹能與強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液起反應(yīng) B. 氫氧化鈹可溶于氨水

C. 氧化鈹易溶于水 D. 氧化鈹?shù)幕瘜W(xué)式為Be2O3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在FeCl3和CuCl2混合液中,加入過量的鐵粉,充分反應(yīng)后,溶液中的金屬離子

A. Fe2+ B. Fe3+ 和Fe2+ C. Cu2+ 和Fe2+ D. Cu2+

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同步練習(xí)冊(cè)答案