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As2O3在医药、电子等领域有重要应用.某含砷元素(As)的工业废水经如图1流程转化为粗As2O3.(1)“碱浸”的目的是将废水中的H3AsO3和H3AsO4转化为盐.H3AsO4转化为Na3AsO4反应的化学方程式是
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As2O3在医药、电子等领域有重要应用.某含砷元素(As)的工业废水经如图1流程转化为粗As2O3.
(1)“碱浸”的目的是将废水中的H3AsO3和H3AsO4转化为盐.H3AsO4转化为Na3AsO4反应的化学方程式是___.
(2)“氧化”时,1mol AsO33-转化为AsO43-至少需要O2___mol.
(3)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反应有:
a.Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)△H<0
b.5Ca2++OH-+3AsO43-⇌Ca5(AsO4)3OH△H>0
研究表明:“沉砷”的最佳温度是85℃.
用化学平衡原理解释温度高于85℃后,随温度升高沉淀率下降的原因是___.
(4)“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3,反应的化学方程式是___.
(5)“还原”后加热溶液,H3AsO3分解为As2O3,同时结晶得到粗As2O3.As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如图2所示.为了提高粗As2O3的沉淀率,“结晶”过程进行的操作是___.
(6)下列说法中,正确的是___(填字母).
a.粗As2O3中含有CaSO4
b.工业生产中,滤液2可循环使用,提高砷的回收率
c.通过先“沉砷”后“酸化”的顺序,可以达到富集砷元素的目的.
(1)“碱浸”的目的是将废水中的H3AsO3和H3AsO4转化为盐.H3AsO4转化为Na3AsO4反应的化学方程式是___.
(2)“氧化”时,1mol AsO33-转化为AsO43-至少需要O2___mol.
(3)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反应有:
a.Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)△H<0
b.5Ca2++OH-+3AsO43-⇌Ca5(AsO4)3OH△H>0
研究表明:“沉砷”的最佳温度是85℃.
用化学平衡原理解释温度高于85℃后,随温度升高沉淀率下降的原因是___.
(4)“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3,反应的化学方程式是___.
(5)“还原”后加热溶液,H3AsO3分解为As2O3,同时结晶得到粗As2O3.As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如图2所示.为了提高粗As2O3的沉淀率,“结晶”过程进行的操作是___.
(6)下列说法中,正确的是___(填字母).
a.粗As2O3中含有CaSO4
b.工业生产中,滤液2可循环使用,提高砷的回收率
c.通过先“沉砷”后“酸化”的顺序,可以达到富集砷元素的目的.
▼优质解答
答案和解析
(1)H3AsO4与氢氧化钠反应转化为Na3AsO4反应的化学方程式H3AsO4+3NaOH═Na3AsO4+3H2O;
故答案为:H3AsO4+3NaOH═Na3AsO4+3H2O;
(2)“氧化”时,AsO33-转化为AsO43-,As元素由+3价升高到+5价,转移2个电子,则1mol AsO33-转化为AsO43-转移电子2mol,氧气由0价降到-2价,需要0.5mol;
故答案为:0.5;
(3)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反应有:a.Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)△H<0,b.5Ca2++OH-+3AsO43-⇌Ca5(AsO4)3OH△H>0,温度升高高于85℃后,反应a平衡逆向移动,c(Ca2+)下降,反应b平衡逆向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降;
故答案为:温度升高,反应a平衡逆向移动,c(Ca2+)下降,反应b平衡逆向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降;
(4)“还原”过程中二氧化硫将H3AsO4还原为H3AsO3,自身被氧化生成硫酸,反应为:H3AsO4+H2O+SO2═H3AsO3+H2SO4;
故答案为:H3AsO4+H2O+SO2═H3AsO3+H2SO4;
(5)由图2可知:硫酸浓度约为7 mol•L-1,25℃时As2O3的沉淀率最大,易于分离,故为了提高粗As2O3的沉淀率,调硫酸浓度约为7 mol•L-1,冷却至25℃,过滤;
故答案为:调硫酸浓度约为7 mol•L-1,冷却至25℃,过滤;
(6)a.钙离子未充分除去,粗As2O3中含有CaSO4,正确;
b.滤液2为硫酸,可循环使用,提高砷的回收率,正确;
c.通过先“沉砷”后“酸化”的顺序,可以达到富集砷元素的目的,正确;
故答案为:abc.
故答案为:H3AsO4+3NaOH═Na3AsO4+3H2O;
(2)“氧化”时,AsO33-转化为AsO43-,As元素由+3价升高到+5价,转移2个电子,则1mol AsO33-转化为AsO43-转移电子2mol,氧气由0价降到-2价,需要0.5mol;
故答案为:0.5;
(3)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反应有:a.Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)△H<0,b.5Ca2++OH-+3AsO43-⇌Ca5(AsO4)3OH△H>0,温度升高高于85℃后,反应a平衡逆向移动,c(Ca2+)下降,反应b平衡逆向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降;
故答案为:温度升高,反应a平衡逆向移动,c(Ca2+)下降,反应b平衡逆向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降;
(4)“还原”过程中二氧化硫将H3AsO4还原为H3AsO3,自身被氧化生成硫酸,反应为:H3AsO4+H2O+SO2═H3AsO3+H2SO4;
故答案为:H3AsO4+H2O+SO2═H3AsO3+H2SO4;
(5)由图2可知:硫酸浓度约为7 mol•L-1,25℃时As2O3的沉淀率最大,易于分离,故为了提高粗As2O3的沉淀率,调硫酸浓度约为7 mol•L-1,冷却至25℃,过滤;
故答案为:调硫酸浓度约为7 mol•L-1,冷却至25℃,过滤;
(6)a.钙离子未充分除去,粗As2O3中含有CaSO4,正确;
b.滤液2为硫酸,可循环使用,提高砷的回收率,正确;
c.通过先“沉砷”后“酸化”的顺序,可以达到富集砷元素的目的,正确;
故答案为:abc.
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