某硫酸工厂的酸性废水中砷(As)元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,工艺流程如下:
相关数据如下表,请回答以下问题:
表1.几种盐的Ksp
难溶物 |
Ksp |
Ca3(AsO4)2 |
6.8×10-19 |
CaSO4 |
9.1×10-6 |
FeAsO4 |
5.7×10-21 |
表2.工厂污染物排放浓度及允许排放标准
污染物 |
H2SO4 |
As |
废水浓度 |
29.4g/L |
1.6g·L-1 |
排放标准 |
pH 6~9 |
0.5mg·L-1 |
(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)= mol·L-1。
(2)若酸性废水中Fe3+的浓度为1.0×10-4mol·L-1,c(AsO43-)= mol·L-1。
(3)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),MnO2被还原为Mn2+,反应的离子方程式为 。
(4)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为 ;
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀,原因为
。
③砷酸(H3AsO4)分步电离的平衡常数(25℃)为:K1=5.6×10-3 K2=1.7×10-7 K3=4.0×10-12,第三步电离的平衡常数的表达式为K3= 。Na3AsO4的第一步水解的离子方程式为:AsO43-+H2OHAsO42-+OH-,该步水解的平衡常数(25℃)为: (保留两位有效数字)。
醛可以跟亚硫酸氢钠的饱和溶液发生加成反应,生成物是水溶性的α羟基磺酸钠:
反应是可逆的,在通常条件下有70%~90%向正反应方向转化。
(1)若溴苯中混有杂质苯甲醛,欲将此杂质全部除去,可采用的试剂是__________________,其分离方法为__________________。
(2)若在水溶液中加入足量盐酸,有机物转化为________,将该转化产物分离出来的常用方法是________。
X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成,其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。
(1)W的电子式是____________ 。
(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是_______________ 。
(3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物,选用其中某些化合物,利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验,装置Ⅲ中产生白色沉淀,装置V中可收集到一种无色气体。
①装置I中反应的化学方程式是_________ , 装置II中物质的化学式是 ____________。
②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置V中气体,该化合物的化学式是________ ,所需仪器装置是_________ (从上图选择必要装置,填写编号)。
(4)向Z溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有X生成,该反应的化学方程式是 ______________。
有A、B、C、D、E五种常见化合物,都是由下表中的离子形成的:
阳离子 |
K+ Na+ Cu2+Al3+ |
阴离子 |
SO42-HCO3-NO3- OH- |
为了鉴别上述化合物.分别完成以下实验,其结果是:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;
②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
③进行焰色反应,只有B为紫色(透过蓝色钴玻璃);
④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中产生白色沉淀;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成.
根据上述实验填空:
(1)写出B、D的化学式:A,B,C,D,E
(2)在A溶液中加少入量澄清石灰水,其离子方程式为
(3)C常用作
在MgCl2和AlCl3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液直至过量.经测定,加入的NaOH的物质的量(mol)和所得沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示.则:
(1)写出代表各线段发生反应的离子方程式:
OD段
DC段
(2)原溶液中Mg2+、Al3+物质的量浓度之比为
(3)图中C点表示当加入molNaOH时,Al3+已经转变为,Mg2+已经转变为.
(4)图中线段OA:AB=
某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、H3AsO4、H2O和一种未知物质X.
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是.
(2)已知0.2molKBrO3在反应中得到1mol电子生成X,则X的化学式为:.
(3)依据(2)的X写出该反应的完整的化学方程式:
(4)根据上述反应可推知
a.氧化性:KBrO3>H3AsO4 b.氧化性:H3AsO4>KBrO3
c.还原性:ASH3>X d.还原性:X>ASH3