Question

【題目】As2O3在醫(yī)藥、電子等領(lǐng)域有重要應(yīng)用．某含砷元素（As）的工業(yè)廢水經(jīng)如圖1流程轉(zhuǎn)化為粗As2O3 ．
（1）“堿浸”的目的是將廢水中的H3AsO3和H3AsO4轉(zhuǎn)化為鹽．H3AsO4轉(zhuǎn)化為Na3AsO4反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ．
（2）“氧化”時，1mol AsO33﹣轉(zhuǎn)化為AsO43﹣至少需要O2mol．
（3）“沉砷”是將砷元素轉(zhuǎn)化為Ca5（AsO4）3OH沉淀，發(fā)生的主要反應(yīng)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”的最佳溫度是85℃．
用化學(xué)平衡原理解釋溫度高于85℃后，隨溫度升高沉淀率下降的原因是 ．
（4）“還原”過程中H3AsO4轉(zhuǎn)化為H3AsO3 ， 反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ．
（5）“還原”后加熱溶液，H3AsO3分解為As2O3 ， 同時結(jié)晶得到粗As2O3 ． As2O3在不同溫度和不同濃度硫酸中的溶解度（S）曲線如圖2所示．為了提高粗As2O3的沉淀率，“結(jié)晶”過程進行的操作是 ．
（6）下列說法中，正確的是（填字母）． a．粗As2O3中含有CaSO4
b．工業(yè)生產(chǎn)中，濾液2可循環(huán)使用，提高砷的回收率
c．通過先“沉砷”后“酸化”的順序，可以達到富集砷元素的目的．

Answer 1

【答案】
（1）H3AsO4+3NaOH═Na3AsO4+3H2O
（2）0.5
（3）溫度升高,反應(yīng)a平衡逆向移動,c（Ca2+）下降,反應(yīng)b平衡逆向移動,Ca5（AsO4）3OH沉淀率下降
（4）H3AsO4+H2O+SO2═H3AsO3+H2SO4
（5）調(diào)硫酸濃度約為7mol?L﹣1,冷卻至25℃,過濾
（6）abc
【解析】解：（1）H3AsO4與氫氧化鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Na3AsO4反應(yīng)的化學(xué)方程式H3AsO4+3NaOH═Na3AsO4+3H2O；

所以答案是：H3AsO4+3NaOH═Na3AsO4+3H2O；（2）“氧化”時，AsO33﹣轉(zhuǎn)化為AsO43﹣，As元素由+3價升高到+5價，轉(zhuǎn)移2個電子，則1mol AsO33﹣轉(zhuǎn)化為AsO43﹣轉(zhuǎn)移電子2mol，氧氣由0價降到﹣2價，需要0.5mol；

所以答案是：0.5；（3）“沉砷”是將砷元素轉(zhuǎn)化為Ca5（AsO4）3OH沉淀，發(fā)生的主要反應(yīng)有：a．Ca（OH）2（s）Ca2+（aq）+2OH﹣（aq）△H＜0，b．5Ca2++OH﹣+3AsO43﹣Ca5（AsO4）3OH△H＞0，溫度升高高于85℃后，反應(yīng)a平衡逆向移動，c（Ca2+）下降，反應(yīng)b平衡逆向移動，Ca5（AsO4）3OH沉淀率下降；

所以答案是：溫度升高，反應(yīng)a平衡逆向移動，c（Ca2+）下降，反應(yīng)b平衡逆向移動，Ca5（AsO4）3OH沉淀率下降；（4）“還原”過程中二氧化硫?qū)�H3AsO4還原為H3AsO3，自身被氧化生成硫酸，反應(yīng)為：H3AsO4+H2O+SO2═H3AsO3+H2SO4；

所以答案是：H3AsO4+H2O+SO2═H3AsO3+H2SO4；（5）由圖2可知：硫酸濃度約為7 molL﹣1，25℃時As2O3的沉淀率最大，易于分離，故為了提高粗As2O3的沉淀率，調(diào)硫酸濃度約為7 molL﹣1，冷卻至25℃，過濾；

所以答案是：調(diào)硫酸濃度約為7 molL﹣1，冷卻至25℃，過濾；（6）a．鈣離子未充分除去，粗As2O3中含有CaSO4，正確；

b．濾液2為硫酸，可循環(huán)使用，提高砷的回收率，正確；

c．通過先“沉砷”后“酸化”的順序，可以達到富集砷元素的目的，正確；

所以答案是：abc．