Question

【題目】焦銻酸鈉(NaSbO3·3H2O)可用于搪瓷的乳白劑及鐵皮、鋼板的抗酸漆。一種利用高砷銻煙灰(主要成分為Sb2O3、As2O3，還含Ag、Cu、Fe的氧化物)生產(chǎn)焦銻酸鈉的工藝流程如下:

已知：i.Sb2O3、As2O3部分性質(zhì)如下表：

ii.Ag、Cu、Fe的氧化物不溶于Na2S溶液

iii.Na2SbO4不溶于水；NaSbO3﹒3H2O既不溶于水，也不溶于酸。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)“焙燒”的最低溫度為_________(填標(biāo)號(hào))

a.655℃ b.400℃ c.275℃ d.193℃

(2)“浸出”時(shí)，往往采取比常溫稍高的浸液溫度，且選用較高濃度的Na2S溶液，采取這些措施的目的是_________________________________________。“浸出”時(shí)，Sb2O3轉(zhuǎn)化為Na3SbS3的化學(xué)方程式為__________________________________________，濾渣Ⅰ是____________。

(3)“氧化”時(shí)所用H2O2的電子式為___________，氧化產(chǎn)物為Na3SbO4和____________.

(4)“酸洗”的作用是______________________。(用化學(xué)方程式表示)

(5)As2O3對(duì)應(yīng)的酸為H3AsO3，測(cè)得某工業(yè)酸性廢液中含H3AsO3和Fe2+，其濃度如表：

已知:iV.Ksp(FeAsO3)>Ksp(FeAsO4)=5.70×10-21。

V.H3AsO3的還原性比Fe2+強(qiáng)。

根據(jù)題目信息，則可采用______________方法除去該廢水中的砷，除去砷后的廢液中c(AsO43-)=__________________(不考慮反應(yīng)過(guò)程中溶液體積的微小變化)

Answer 1

【答案】d 提高浸出速率 Sb2O3+6Na2S+3H2O=2Na3SbS3+6NaOH Ag、Cu、Fe的氧化物 S Na3SbO4+2HCl+2H2O=NaSbO3·3H2O+2NaCl 氧化 4.75×10-19mol·L-l

【解析】

高砷銻煙灰(主要成分為Sb2O3、As2O3，還含Ag、Cu、Fe的氧化物)，焙燒，As2O3因升華而分離出；加入硫化鈉溶液，將Ag、Cu、Fe的氧化物除去，Sb2O3轉(zhuǎn)化為Na3SbS3，反應(yīng)為：Sb2O3+6Na2S+3H2O=Na3SbS3+6NaOH；加入過(guò)氧化氫，可將Na3SbS3氧化生成Na3SbO4和S，過(guò)濾得到Na3SbO4和S的混合物，然后進(jìn)行除硫，過(guò)濾得到Na3SbO4，加入鹽酸，可生成NaSbO33H2O，過(guò)濾得到NaSbO33H2O，以此解答該題。

(1)焙燒的目的是使As2O3升華，根據(jù)題目信息可知193℃時(shí)，As2O3升華，所以選d；

(2)“浸出”時(shí)，往往采取比常溫稍高的浸液溫度，且選用較高濃度的Na2S溶液，采取這些措施的目的是增大浸出速率，提高Sb的浸出率；“浸出”時(shí)，Sb2O3轉(zhuǎn)化為Na3SbS3，根據(jù)各元素的化合價(jià)可知該過(guò)程不是氧化還原反應(yīng)，硫化鈉溶液顯堿性，再根據(jù)元素守恒可得化學(xué)方程式為：Sb2O3+6Na2S+3H2O=Na3SbS3+6NaOH；Ag、Cu、Fe的氧化物不溶于Na2S溶液，故濾渣I為Ag、Cu、Fe的氧化物；

(3)H2O2的電子式為：；過(guò)氧化氫具有氧化性，可將Na3SbS3中的Sb元素和S元素氧化生成Na3SbO4和S；

(4)由流程可知，“酸洗”得到產(chǎn)品NaSbO3·3H2O沉淀，沒(méi)有元素化合價(jià)發(fā)生變化，根據(jù)元素守恒可得反應(yīng)方程式為：Na3SbO4+2HCl+3H2O=NaSbO3·3H2O+2NaCl；

(5)根據(jù)題目信息可知FeAsO4更容易沉淀，H3AsO3的還原性比Fe2+強(qiáng)，可加入適當(dāng)?shù)难趸瘎�將其�?/span>H3AsO3和Fe2+氧化得到FeAsO4沉淀；已知：Ksp(FeAsO4)=5.70×10-21，H3AsO3為0.378g/L，則c(H3AsO3)==0.003mol/L，同理c(Fe3+)= c(Fe2+)==0.015mol/L，所以加入足量氧化劑后，H3AsO3轉(zhuǎn)化為FeAsO4沉淀，Fe3+剩余，則除去砷后的廢液中c(AsO43-)==mol/L=4.75×10-19mol/L。