Question

(12分)以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸所得的酸性廢水中砷元素含量極高，為控制砷的排放，采用化學沉降法處理含砷廢水，相關數(shù)據(jù)如下表。

難溶物	Ksp
Ca3(AsO4)2	6.8×10－19
AlAsO4	1.6×10－16
FeAsO4	5.7×10－21

表1．幾種砷酸鹽的K_sp        

污染物	H2SO4	As
濃度	28.42 g/L	1.6 g·L－1
排放標準	pH 6～9	0.5 mg·L－1

表2．工廠污染物排放濃度及允許排放標準

回答以下問題：

⑴該硫酸工廠排放的廢水中硫酸的物質(zhì)的量濃度c(H₂SO₄)＝______________mol·L^－1。

⑵寫出難溶物Ca₃(AsO₄)₂的K_sp表達式：K_sp[Ca₃(AsO₄)₂]＝______________，若混合溶液

中Al^3＋、Fe^3＋的濃度均為1.0×10^－4mol·L^－1，c(AsO₄^3－)的最大是_______________mol·L^－1。

⑶工廠排放出的酸性廢水中的三價砷（H₃AsO₃弱酸）不易沉降，可投入MnO₂先將其氧化

成五價砷（H₃AsO₄弱酸），寫出該反應的離子方程式________________________________。

⑷在處理含砷廢水時采用分段式，先向廢水中投入生石灰調(diào)節(jié)pH到2，再投入生石灰將pH

調(diào)節(jié)到8左右使五價砷以Ca₃(AsO₄)₂形式沉降。

①將pH調(diào)節(jié)到2時廢水中有大量沉淀產(chǎn)生，沉淀主要成分的化學式為______________；

②Ca₃(AsO₄)₂在pH調(diào)節(jié)到8左右才開始沉淀的原因為_____________________________。

 

Answer 1

【答案】

12分）⑴0.29

⑵c³ (Ca^2＋)·c² (AsO₄^3－)       5.7×10^－17

⑶2H^＋＋MnO₂＋H₃AsO₃＝H₃AsO₄＋Mn^2＋＋H₂O

⑷①CaSO₄ 

②H₃AsO₄是弱酸，當溶液中pH調(diào)節(jié)到8左右時AsO₄^3－濃度增大，Ca₃(AsO₄)₂開始沉淀

（每空2分，共12分）

【解析】略