【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。

I.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:①As2S3與過量的S2-存在以下反應(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS33-(aq);

②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為________;砷酸的第一步電離方程式為_____________。

(2)“一級沉砷”中FeSO4的作用是___________;“二級沉砷”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)。

Ⅱ.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(As的 最低檢出限為3.0×10-6g)。

步驟1:取10g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1g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4.0×10-5g·kg-1,請通過計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】 +3 H3AsO4H++H2AsO4- 沉淀過量的S2-,使As2O3(a)+3S2-(aq)2AsS32-(aq) 平衡左移,提高沉砷效果。 H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O CaSO4 12Ag++2AsH3+3H2O=12Ag+As2O3+12H+ 不符合 因?yàn)樵搹U渣砷含量最少為(3.0×10-6g÷10g)×1000g/kg=3.0×10-4g/kg,大于排放標(biāo)準(zhǔn)4.0×10-5g/kg

【解析】(1)①亞砷酸(H3AsO3)中,氧元素化合價為-2價,氫元素化合價為+1價,砷元素化合價設(shè)為x,+1×3+x+(-2)×3=0,x=+3,故答案為:+3;

②第ⅤA族非金屬元素形成最高價含氧酸中磷、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++H2AsO4-,故答案為:H3AsO4H++H2AsO4-;

一級沉砷FeSO4的作用是除去過量的硫離子,As2S3+3S2-2AsS32-使平衡逆向進(jìn)行,提高沉砷效果,故答案為:除去過量的硫離子,As2S3+3S2-2AsS32-使平衡逆向進(jìn)行,提高沉砷效果;

二級沉砷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+H2O2=H3AsO4+H2O,故答案為:H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O

⑤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XCaSO4,故答案為:CaSO4;

(2)AsH3和氨氣分子結(jié)構(gòu)相同為共價化合物,砷原子和三個氫原子形成三個As-H鍵,電子式為:,故答案為:;

②將AsH3氣體通人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+3H2O=12Ag↓+As2O3+12H+,故答案為:12Ag++2AsH3+3H2O=12Ag↓+As2O3+12H+;

As的最低檢出限為3.0x10-6g,取1g廢渣樣品,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),未見銀鏡生成,取10g廢渣樣品最后生成銀鏡和As2O3.則10g廢渣含砷量最少為3.0x10-6g,含砷量大于3.0×10-4g/kg4.0×105gkg-1,不符合排放標(biāo)準(zhǔn),故答案為:不符合;因?yàn)樵搹U渣砷含量最少為(3.0×10-6g÷10g)×1000g/kg=3.0×10-4g/kg,大于排放標(biāo)準(zhǔn)4.0×10-5g/kg。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值。下列有關(guān)敘述正確的是

A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LCCl4含有的共價鍵數(shù)為0.42NA

B. 氫原子數(shù)為0.4NA的甲醇分子中含有的鍵數(shù)為0.4NA

C. 1Fe溶于過量硝酸,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA

D. 14乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數(shù)為2NA

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【題目】(2017·貴州省遵義市第四中學(xué)高一上學(xué)期期中考試)由NO和CO組成的混合氣體與同溫同壓下空氣的密度相等(空氣的平均相對分子質(zhì)量為29),下列關(guān)系正確的是

A.混合氣體中,CO與NO質(zhì)量比1514

B.混合氣體中,CO與NO分子個數(shù)比12

C.混合氣體中,CO占有的體積大于NO占有的體積

D.混合氣體中,CO與NO密度比1415

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【題目】下列變化過程中,只破壞共價鍵的是 ( 。

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【題目】已知可逆反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-1025kJ.mo1-1,若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量相同,下列關(guān)于該反應(yīng)的示意圖不正確的是( )

A. B. C. D.

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【題目】慢心律是一種治療心律失常的藥物,它的合成路線如下:

(1)由B→C的反應(yīng)類型為 。

(2)C分子中有2個含氧官能團(tuán),分別為 填官能團(tuán)名稱)。

(3)寫出A與濃溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

(4)由A制備B的過程中有少量副產(chǎn)物E,它與B互為同分異構(gòu)體,E的結(jié)構(gòu)簡式為

(5)寫出同時滿足下列條件的D的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 。

屬于α-氨基酸;

是苯的衍生物,且苯環(huán)上的一氯代物只有兩種;

分子中含有兩個手性碳原子。

(6)已知乙烯在催化劑作用下與氧氣反應(yīng)可以生成環(huán)氧乙烷()。寫出以鄰甲基苯酚( )和乙醇為原料制備 的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用)。

合成路線流程圖示例如下:

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【題目】重鉻酸鉀(K2Cr2O7)是一種強(qiáng)氧化劑,在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)中都有很廣泛的應(yīng)用。同時,由于其具有致癌作用,也是環(huán)境污染物之一,必須進(jìn)行處理。工業(yè)上通常以鉻鐵礦(主要成分為FeOCr2O3,另外還含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì))為原料制備重鉻酸鉀,主要流程如下圖所示:

已知:①NaFeO2遇水強(qiáng)烈水解,生成紅褐色物質(zhì);

②2CrO42—(黃色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O

請回答下列問題:

Ⅰ.(1)濾液1的溶質(zhì)除Na2CrO4、Na2SiO3外,還含有(填化學(xué)式)_________________;

(2)由濾液2轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7溶液過程中,能說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是_______(填字母代號);

a.溶液的顏色不變

b.v (CrO42—)= 2v (Cr2O72—)

c.Cr2O72—和CrO42—的濃度相同

(3)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固體,獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是:加熱濃縮、______________、過濾、洗滌、干燥。

Ⅱ.工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—,常用還原沉淀法處理。該方法的工藝流程為:

(4)請寫出Cr2O72―與FeSO4溶液在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式___________________;

(5)已知常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=10-32,要使第步過程中c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH應(yīng)調(diào)至__________________________。

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【題目】已知硝酸銀與氯化鉀反應(yīng)生成硝酸鉀和不溶于水的氯化銀,化學(xué)方程式為AgNO3+KCl=AgCl↓+KNO3。將含有少量氯化鉀的硝酸鉀固體提純,某學(xué)生如圖所示的實(shí)驗(yàn)操作。回答下列問題:

(1)將樣品置于燒杯中,加入適量的水溶解,同時用玻璃棒攪拌,攪拌的作用是___________。

(2)向溶液中加入適量的________溶液,使氯化鉀轉(zhuǎn)化為沉淀。

(3)將混合液進(jìn)行過濾,過濾裝置和操作如圖所示,指出圖中的兩處錯誤:①__________________;②______________________。

(4)為了從液體中得到硝酸鉀晶體,可選用的兩種結(jié)晶方法是:① __________________________ ;②______________________。

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【題目】下列各組中的反應(yīng),屬于同一反應(yīng)類型的是

A.由溴丙烷水解制丙醇;由丙烯與水反應(yīng)制丙醇

B.由甲苯硝化制對硝基甲苯;由甲苯氧化制苯甲酸

C.由氯代環(huán)己烷消去制環(huán)己烯;由丙烯加溴制1,2二溴丙烷

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