某硫酸工廠的酸性廢水中砷(As)元素含量極高,為控制砷的排放,采用化學(xué)沉降法處理含砷廢水,相關(guān)數(shù)據(jù)如下表.請(qǐng)回答以下問題:
表1.幾種鹽的Ksp
難溶物 | Ksp |
Ca3(AsO4)2 | 6.8×10-19 |
CaSO4 | 9.1×10-6 |
FeAsO4 | 5.7×10-21 |
污染物 | H2SO4 | As |
廢水濃度 | 29.4g/L | 1.6g?L-1 |
排放標(biāo)準(zhǔn) | pH 6~9 | 0.5mg?L-1 |
0.3
0.3
mol?L-1.(2)若酸性廢水中Fe3+的濃度為1.0×10-4mol?L-1,c(
A
s
O
3
-
4
5.7×10-17
5.7×10-17
mol?L-1.(3)工廠排放出的酸性廢水中的三價(jià)砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先將其氧化成五價(jià)砷(H3AsO4弱酸),MnO2被還原為Mn2+,反應(yīng)的離子方程式為
2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O
2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O
.(4)在處理含砷廢水時(shí)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(jià)砷以Ca3(AsO4)2形式沉降.
①將pH調(diào)節(jié)到2時(shí)廢水中有大量沉淀產(chǎn)生,沉淀主要成分的化學(xué)式為
CaSO4
CaSO4
;②Ca3(AsO4)2在pH調(diào)節(jié)到8左右才開始沉淀,原因?yàn)?!--BA-->
H3AsO4是弱酸,當(dāng)溶液中pH調(diào)節(jié)到8左右,c()增大,Ca3(AsO4)2開始沉淀
A
s
O
3
-
4
H3AsO4是弱酸,當(dāng)溶液中pH調(diào)節(jié)到8左右,c()增大,Ca3(AsO4)2開始沉淀
.A
s
O
3
-
4
③砷酸(H3AsO4)分步電離的平衡常數(shù)(25℃)為:K1=5.6×10-3K2=1.7×10-7K3=4.0×10-12,
第三步電離的平衡常數(shù)的表達(dá)式為K3=
c
(
A
s
O
4
3
-
)
?
c
(
H
+
)
c
(
HA
s
O
4
2
-
)
c
(
A
s
O
4
3
-
)
?
c
(
H
+
)
c
(
HA
s
O
4
2
-
)
A
s
O
3
-
4
HA
s
O
2
-
4
2.5×10-3
2.5×10-3
(保留兩位有效數(shù)字).【考點(diǎn)】沉淀溶解平衡;“三廢”處理與環(huán)境保護(hù).
【答案】0.3;5.7×10-17;2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O;CaSO4;H3AsO4是弱酸,當(dāng)溶液中pH調(diào)節(jié)到8左右,c()增大,Ca3(AsO4)2開始沉淀;;2.5×10-3
A
s
O
3
-
4
c
(
A
s
O
4
3
-
)
?
c
(
H
+
)
c
(
HA
s
O
4
2
-
)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:30引用:4難度:0.5
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