Question

【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)。

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(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)。

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(cè)(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，則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).

Answer 1

【答案】＋3 H3AsO4H＋＋H2AsO4－ 沉淀過量的S2－，使As2S3(s)＋3S2－(aq) 2AsS33－(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

【解析】

本題主要考查金屬冶煉過程產(chǎn)生的含砷有毒廢棄物的處理與檢測(cè)。

I．（1）根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為0，由H3AsO3中H為+1和O為-2計(jì)算可得亞砷酸中砷元素的化合價(jià)為+3；砷酸的第一步電離方程式為H3AsO4H＋＋H2AsO4－。

（2）“一級(jí)沉砷”中FeSO4的作用是沉淀過量的S2－，F(xiàn)e2++S2-FeS↓，使As2S3(s)＋3S2－(aq) 2AsS33－(aq)平衡左移，提高沉砷效果；“二級(jí)沉砷”中H2O2將亞砷酸氧化為砷酸，最終生成溶解度較小的砷酸鹽，H2O2與含砷物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為H3AsO3＋H2O2=H3AsO4＋H2O。

（3）沉淀X為CaSO4 。

Ⅱ．（4）AsH3的電子式為。

（5）步驟2的離子方程式為12Ag＋＋2AsH3＋3H2O=12Ag↓＋As2O3＋12H＋。

（6）1g廢渣樣品As的質(zhì)量小于3.0×10－6g即3.0×10－3g·kg－1>4.0×10－5g·kg－1，則該排放的廢渣中砷元素的含量不符合排放標(biāo)準(zhǔn)。