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砷为VA族元素,金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测.(l)冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如头:已
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砷为VA族元素,金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测.
(l)冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如头:
已知:
I.As2 S3与过量的S2一存在以下反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2AsS33-(aq);
II.亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐.
①亚砷酸中砷元素的化合价为___;②砷酸的第一步电离方程式为___;
③“一级沉砷”中FeSO4的作用是___;
④“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为___;
⑤沉淀X为___(填化学式).
(2)冶炼废渣中的砷元素主要以As2O3的形式存在,可用古氏试砷法半定量检测(As的最低检出限为3.0×10 -6g).
步骤1:取10g废渣样品,粉碎后与锌粉混合,加人H2 SO4共热,生成H3As气体.
步骤2:将H3As气体通人AgNO3溶液中,生成银镜和As2O3.
步骤3:取1g废渣样品,重复上述实验,未见银镜生成.
①AsH3的电子式为___;②步骤2的离子方程式为___;
③固体废弃物的排放标准中,砷元素不得高于4.0×10一5g•kg一1,请通过计算说明该排放的废渣中砷元素的含量___(填“符合”、“不符合”)排放标准,原因是___.
(l)冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如头:
已知:
I.As2 S3与过量的S2一存在以下反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2AsS33-(aq);
II.亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐.
①亚砷酸中砷元素的化合价为___;②砷酸的第一步电离方程式为___;
③“一级沉砷”中FeSO4的作用是___;
④“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为___;
⑤沉淀X为___(填化学式).
(2)冶炼废渣中的砷元素主要以As2O3的形式存在,可用古氏试砷法半定量检测(As的最低检出限为3.0×10 -6g).
步骤1:取10g废渣样品,粉碎后与锌粉混合,加人H2 SO4共热,生成H3As气体.
步骤2:将H3As气体通人AgNO3溶液中,生成银镜和As2O3.
步骤3:取1g废渣样品,重复上述实验,未见银镜生成.
①AsH3的电子式为___;②步骤2的离子方程式为___;
③固体废弃物的排放标准中,砷元素不得高于4.0×10一5g•kg一1,请通过计算说明该排放的废渣中砷元素的含量___(填“符合”、“不符合”)排放标准,原因是___.
▼优质解答
答案和解析
(1)①亚砷酸(H3AsO3)中氢元素+1价,氧元素-2价,化合物化合价代数和为0,则砷元素的化合价为+3价;
故答案为:+3;
②第ⅤA族非金属元素形成最高价含氧酸中磷、砷形成的含氧酸都是弱酸,水溶液中分步电离,电离方程式为:H3AsO4⇌H++H2AsO4-;
故答案为:H3AsO4⇌H++H2AsO4-;
③“一级沉砷”中FeSO4的作用是除去过量的硫离子,As2S3+3S2-⇌2AsS32-使平衡逆向进行,提高沉砷效果;
故答案为:沉淀过量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2AsS33-(aq)平衡左移,提高沉砷效果;
④“二级沉砷”中H2 O2与含砷物质发生氧化还原反应,氧化亚砷酸为砷酸;,反应的化学方程式为:H2AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
故答案为:H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
⑤流程分析可知,加入氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和砷酸反应生成砷酸钙沉淀、和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀,钙离子结合硫酸根离子形成硫酸钙沉淀,所以沉淀X为CaSO4;
故答案为:CaSO4;
(2)①AsH3和氨气分子结构相同为共价化合物,砷原子和三个氢原子形成三个As-H键,电子式为:;
故答案为:;
②将AsH3气体通人AgNO3溶液中,生成银镜和As2O3,离子方程式为:12Ag++2H3As+3H2O═12Ag↓+As2O3+12H+;
故答案为:12Ag++2H3As+3H2O═12Ag↓+As2O3+12H+;
③As的最低检出限为3.0x 10 -6g,取1g废渣样品,重复上述实验,未见银镜生成,取10g废渣样品最后生成银镜和As2 O3.则10g废渣含砷量最少为3.0x 10 -6g,则该废渣砷含量为(3.0×10 -6g÷10g)×1000g/kg=3.0×10-4g/kg,大于排入标准4.0×10一5g•kg一1,不符合排放标准;
故答案为:不符合;因为该废渣砷含量为(3.0×10 -6g÷10g)×1000g/kg=3.0×10-4g/kg,大于排入标准4.0×10一5g•kg一1.
故答案为:+3;
②第ⅤA族非金属元素形成最高价含氧酸中磷、砷形成的含氧酸都是弱酸,水溶液中分步电离,电离方程式为:H3AsO4⇌H++H2AsO4-;
故答案为:H3AsO4⇌H++H2AsO4-;
③“一级沉砷”中FeSO4的作用是除去过量的硫离子,As2S3+3S2-⇌2AsS32-使平衡逆向进行,提高沉砷效果;
故答案为:沉淀过量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2AsS33-(aq)平衡左移,提高沉砷效果;
④“二级沉砷”中H2 O2与含砷物质发生氧化还原反应,氧化亚砷酸为砷酸;,反应的化学方程式为:H2AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
故答案为:H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
⑤流程分析可知,加入氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和砷酸反应生成砷酸钙沉淀、和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀,钙离子结合硫酸根离子形成硫酸钙沉淀,所以沉淀X为CaSO4;
故答案为:CaSO4;
(2)①AsH3和氨气分子结构相同为共价化合物,砷原子和三个氢原子形成三个As-H键,电子式为:;
故答案为:;
②将AsH3气体通人AgNO3溶液中,生成银镜和As2O3,离子方程式为:12Ag++2H3As+3H2O═12Ag↓+As2O3+12H+;
故答案为:12Ag++2H3As+3H2O═12Ag↓+As2O3+12H+;
③As的最低检出限为3.0x 10 -6g,取1g废渣样品,重复上述实验,未见银镜生成,取10g废渣样品最后生成银镜和As2 O3.则10g废渣含砷量最少为3.0x 10 -6g,则该废渣砷含量为(3.0×10 -6g÷10g)×1000g/kg=3.0×10-4g/kg,大于排入标准4.0×10一5g•kg一1,不符合排放标准;
故答案为:不符合;因为该废渣砷含量为(3.0×10 -6g÷10g)×1000g/kg=3.0×10-4g/kg,大于排入标准4.0×10一5g•kg一1.
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