【題目】利用高濃度含砷廢水(主要成分為H3AsO3)制取As2O3的工藝流程如下圖所示。

已知：As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS33-(aq)

(1)H3AsO3中As元素的化合價為______；H3AsO3的第一步電離方程式為：________。

(2)步驟I加入FeSO4的作用是______________________。

(3)步驟Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。步驟III“氧化脫硫”過程中被氧化的元素是___________(填元素符號)。

(4)步驟IV發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________。

(5)利用反應(yīng)AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O設(shè)計(jì)成原電池，起始時在甲、乙兩池中分別加入圖示藥品并連接裝置(a、b均為石墨電極)。

①起始時，b電極的電極反應(yīng)式為__________________。

②一段時間后電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。欲使指針偏轉(zhuǎn)方向與起始時相反，可采取的措施是______________________________(舉一例)。

【答案】+3 H3AsO3H++H2AsO3- 沉淀過量的S2-，使As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS33-(aq)平衡左移，提高沉砷效率 As2S3+6NaOH=Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O S、As 2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O AsO43-+2e-+2H+=AsO33-+ H2O 向乙中加入Na3AsO3固體或加入堿

【解析】

(1)根據(jù)化合物中元素化合價的代數(shù)和等于0判斷；H3AsO3是三元弱酸，根據(jù)多元弱酸分步電離書寫電離方程式；

(2)根據(jù)示意圖可知步驟I加入FeSO4的作用是使過量的S2-變?yōu)槌恋恚?/span>

(3)步驟Ⅱ中NaOH與As2S3反應(yīng)產(chǎn)生Na3AsO3、Na3AsS3及水，根據(jù)原子守恒、電子守恒可得反應(yīng)方程式；根據(jù)被氧化的元素反應(yīng)后化合價會升高分析；

(4) SO2將Na3AsO4還原為As2O3，SO2被氧化為H2SO4，然后根據(jù)電子守恒、原子守恒可得反應(yīng)的方程式；

(5)①根據(jù)反應(yīng)AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O可知，若設(shè)計(jì)原電池，I-失去電子，作負(fù)極，AsO43-在正極上發(fā)生還原反應(yīng)分析；

②若再構(gòu)成原電池，電極相反，則在左邊發(fā)生還原反應(yīng)，在右邊發(fā)生氧化反應(yīng)。

(1) H3AsO3中H元素化合價為+1價，O元素化合價為-2價，根據(jù)化合物中各種元素化合價的代數(shù)和等于0，可知As元素的化合價為+3價；H3AsO3的第一步電離方程式為：H3AsO3H++H2AsO3-；

(2)步驟I加入FeSO4的作用是使過量的S2-變?yōu)槌恋恚?/span>Fe2++S2-=FeS↓,由于c(S2-)降低，使As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS33-(aq)平衡逆向移動，從而可提高沉砷效率；

(3)步驟Ⅱ中NaOH與As2S3反應(yīng)產(chǎn)生Na3AsO3、Na3AsS3及水，根據(jù)原子守恒、電子守恒可得反應(yīng)方程式：As2S3+6NaOH=Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O；

(4)由反應(yīng)前后物質(zhì)中所含元素化合價分析可知：S元素化合價由反應(yīng)前Na3AsS3的-2價變?yōu)榉磻?yīng)后S單質(zhì)的0價，化合價升高，失去電子，被氧化；As元素的化合價由反應(yīng)前Na3AsO3、Na3AsS3的+3價變?yōu)榉磻?yīng)后Na3AsO4的+5價，化合價升高，失去電子，被氧化，故被氧化的元素有S、As；

(4)步驟IV中SO2具有還原性，將Na3AsO4還原為As2O3，SO2被氧化為H2SO4，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O；

(5)①根據(jù)方程式可知：I-在負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極式為：2I--2e-=I2，在正極上AsO43-獲得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：AsO43-+2e-+2H+=AsO33-+ H2O；

②一段時間后電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。欲使指針偏轉(zhuǎn)方向與起始時相反，則左邊發(fā)生還原反應(yīng)右邊發(fā)生氧化反應(yīng)，可采取的措施是向乙中加入Na3AsO3固體或加入堿消耗I2，反應(yīng)就可以發(fā)生。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】合理應(yīng)用和處理氮的化合物，在生產(chǎn)生活中有重要意義。

（1）尿素[CO(NH2)2]是一種高效化肥，也是一種化工原料。

①以尿素為原料在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：

CO(NH2)2(s)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g)△H=+133.6 kJ/mol。關(guān)于該反應(yīng)的下列說法正確的是____________________（填序號）。

a．從反應(yīng)開始到平衡時容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變

b．在平衡體系中增加水的用量可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大

c．降低溫度使尿素的轉(zhuǎn)化率增大

d. 縮小容器的體積，平衡向逆反應(yīng)方向移動，達(dá)新平衡時NH3的濃度大于原平衡

②尿素在一定條件下可將氮的氧化物還原為氮?dú)狻?/span>

已知：

再結(jié)合①中的信息，則反應(yīng)2CO(NH2)2(s)+6NO(g)5N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l)的△H ＝_______kJ/mol。

③密閉容器中以等物質(zhì)的量的NH3和CO2為原料，在120℃、催化劑作用下反應(yīng)生成尿素：CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)，混合氣體中NH3的物質(zhì)的量百分含量隨時間變化關(guān)系如圖所示。則a點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正（CO2）______b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆（CO2）（填“>”、“=”或“<”）；氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率為________________。

（2）NO2會污染環(huán)境，可用Na2CO3溶液吸收NO2并生成CO2。已知9.2g NO2和Na2CO3溶液完全反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子0.1mol，此反應(yīng)的離子方程式為_________；恰好反應(yīng)后，使溶液中的CO2完全逸出，所得溶液呈弱堿性，則溶液中離子濃度大小關(guān)系是c(Na＋)>______。

（3）用肼燃料電池為電源，通過離子交換膜電解法控制電解液中OH－的濃度來制備納米Cu2O，裝置如圖所示：

上述裝置中B電極應(yīng)連電極__（填“C”或“D”）。該電解池中的離子交換膜為__（填“陰”或“陽”）離子交換膜。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室需要0.1 mol/L NaOH溶液450 mL和0.5 mol/L H2SO4溶液450 mL。根據(jù)這兩種溶液的配制情況回答下列問題：

ABCDE

(1)如圖所示的儀器中配制溶液肯定不需要的是____(填序號)。儀器C的名稱是____。本實(shí)驗(yàn)所需玻璃儀器E的規(guī)格和名稱是____。

(2)下列操作中，容量瓶所不具備的功能有____ (填序號)。

A．配制一定體積準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液 B．長期貯存溶液

C．用來加熱溶解固體溶質(zhì) D．量取220 mL溶液

(3)在配制NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)中，其他操作均正確，若定容時仰視刻度線，則所配制溶液的濃度將____0.1 mol/L(填“大于”“等于”或“小于”，下同)。若NaOH溶液未冷卻即轉(zhuǎn)移至容量瓶定容，則所配制溶液濃度將_____0.1 mol/L。

(4)根據(jù)計(jì)算得知：所需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84 g/cm3的濃硫酸的體積為________mL(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。如果實(shí)驗(yàn)室有10 mL、25 mL、50 mL規(guī)格的量筒，應(yīng)選用_____mL的最好。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】我國地大物博、資源豐富,其中山西的煤、大慶的石油，四川的天然氣較為出名。下列有關(guān)化石能源敘述正確的是

A.煤的干餾為化學(xué)變化B.汽油為純凈物

C.天然氣為二次能源D.裂化的目的是提高乙烯產(chǎn)量

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】新春佳節(jié)少不了飲酒，土法釀造葡萄酒(只加糖的純天然釀酒法)容易出問題，有報(bào)道說，喝了自制葡萄酒差點(diǎn)失明。主要原因是發(fā)酵過程產(chǎn)生的菌種多達(dá)百種，難以控制，而產(chǎn)生對神經(jīng)有毒的甲醇等物質(zhì)�？茖W(xué)釀酒須加SO2等輔料。我國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB2760-2014）規(guī)定葡萄酒中SO2的殘留量≤0.25g/L。

(1)葡萄酒中添加SO2的作用可能是________。

A.抗氧化 B. 氧化細(xì)菌 C.增酸作用 D. 漂白

I.實(shí)驗(yàn)方案一

利用SO2的漂白性檢測干白葡萄酒(液體為無色)中的SO2或H2SO3。設(shè)計(jì)如圖的實(shí)驗(yàn):

(2)甲同學(xué)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 干白葡萄酒中不含SO2或H2SO3。這個結(jié)論是否合理?說明理由___________。

Ⅱ.實(shí)驗(yàn)方案二

如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置，部分固定裝置未畫出。

(3)關(guān)閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，注入硫酸至浸沒瓶中固體，寫出A裝置反應(yīng)的化學(xué)方程式______，C中每消耗2molNa2O2，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)___________。

(4)關(guān)閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進(jìn)入E、F中，為了證明SO2有還原性，并從綠色化學(xué)的角度考慮，則Z試劑可以是____，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為____________，現(xiàn)象是_______。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】有A、B、C三種可溶性正鹽，陰、陽離子各不相同，其陰離子的摩爾質(zhì)量依次增大（按A、B、C的順序），將等物質(zhì)的量的A、B、C溶于水，所得溶液中只含有Fe3＋、K＋、SO、NO、Cl－五種離子，同時生成一種白色沉淀。

請回答下列問題：

（1）經(jīng)檢驗(yàn)，三種正鹽中還含有下列選項(xiàng)中的一種離子，該離子是 。

A．Na＋ B．Mg2＋ C．Cu2＋ D．Ag＋

（2）三種正鹽的化學(xué)式分別是：A ，B ，C 。

（3）若將A、B、C三種正鹽按一定比例溶于水后，所得溶液中只含有Fe3＋、SO、NO、K＋四種離子且物質(zhì)的量之比依次為1∶2∶3∶4，則A、B、C三種正鹽的物質(zhì)的量之比為 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】根據(jù)如下能量關(guān)系示意圖，下列說法正確的是

A. 1 mol C(g)與1 mol O2(g)的能量之和為393.5 kJ

B. 反應(yīng)2CO(g)+O2(g) ==2CO2(g)中，生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量

C. 由C→CO的熱化學(xué)方程式為：2C(s)+O2(g) ==2CO(g) ΔH= 221.2 kJmol1

D. 熱值指一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出熱量，則CO熱值ΔH= 10.1 kJmol1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】一定溫度下，把 2.5 mol A 和 2.5 mol B混合盛入容積為 2 L的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)： 3A(g)+B(g) x C(g) + 2D(g)， 經(jīng) 5 s反應(yīng)達(dá)平衡，在此 5 s 內(nèi) C的平均反應(yīng)速率為 0.2 mol·L－1·s－1，同時生成1 mol D，下列敘述中不正確的是

A. x=4

B. 達(dá)到平衡狀態(tài)時 A 的物質(zhì)的量濃度為 c(A)=1.0 mol·L－1

C. 5s 內(nèi) B的反應(yīng)速率 v(B)＝0.05 mol·(L·s)－1

D. 達(dá)到平衡狀態(tài)時容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與起始時壓強(qiáng)比為 6:5

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有反應(yīng)：mA (g) +nB (g)pc (g) ，達(dá)到平衡后，當(dāng)升高溫度時，B的轉(zhuǎn)化率變大；當(dāng)減小壓強(qiáng)時，混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也減小，則：

（1）該反應(yīng)的逆反應(yīng)為____熱反應(yīng)，且m+n____p (填“>”、 “=” 、“<”）。

（2）減壓時，A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______.(填“增大”、“減小”或“不變”，下同）

（3）若加入B (體積不變），則A的轉(zhuǎn)化率_____，B的轉(zhuǎn)化率_________。

（4）若升高溫度，則平衡時B、C的濃度之比將__________。

（5）若加入催化劑，平衡時氣體混合物的總物質(zhì)的量______________。

（6）若B是有色物質(zhì)，A、C均無色，則加入C (體積不變）時混合物顏色______，而維持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入氖氣時，混合物顏色______(填“變深”、 “變淺”或“不變”)。

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