【題目】最新研究表明As2O3在醫(yī)藥領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某小組從工業(yè)廢料中提取As2O3設(shè)計流程如下:

已知:H3AsO3為弱酸,熱穩(wěn)定性差。

1)寫出一條堿浸時提高浸取率的方法____;堿浸H3AsO3轉(zhuǎn)化成Na3AsO3的離子方程式為____

2氧化時常在向混合液中通入O2時對體系加壓,目的是____。

3沉砷過程中有如下反應(yīng):

0

0

沉砷率與溫度關(guān)系如圖。沉砷最佳溫度為____,高于85℃時,沉砷率下降的原因是____。

4還原過程中獲得H3 AsO3的化學(xué)反應(yīng)方程式為____操作A”為:____、過濾;濾液Ⅱ的主要成分是____。

5)若每步均完全反應(yīng),氧化’’還原時消耗相同條件下O2SO2體積分別為xLyL,則廢水中n(H3AsO3)n(H3AsO4)=____(寫出含x、y的計算式)。

【答案】攪拌或多次浸取 H3AsO3+3OH-=AsO33-+3H2O 增大O2溶解度,加快反應(yīng)速率 85 高于85℃,隨著溫度升高,反應(yīng)①中c(Ca2+)、c(OH)減小,溫度對平衡移動的影響①大于②,使反應(yīng)②中平衡逆向移動,Ca5(OH)(AsO4)3沉淀率下降 H3AsO4+H2O+SO2= H3AsO3+H2SO4 加熱 H2SO4 2x:(y-2x

【解析】

工業(yè)廢料(H3AsO3、H3AsO4含廢料)加入氫氧化鈉溶液堿浸,與氫氧化鈉反應(yīng)生成Na3AsO3、Na3AsO4溶液,通入氧氣氧化Na3AsO3溶液為Na3AsO4溶液,向溶液中加入石灰乳,得到為Ca5(OH)(AsO4)3沉淀,將Ca5(OH)(AsO4)3用硫酸酸化得到H3AsO4,通入二氧化硫與H3AsO4溶液混合:H3AsO4+H2O+SO2= H3AsO3+H2SO4,還原后加熱溶液,H3AsO3分解為As2O3,據(jù)此分析解答。

1)反應(yīng)物接觸時間越長,反應(yīng)越充分,所以堿浸時可采用攪拌或多次浸取使其充分反應(yīng),提高原料浸取率;H3AsO4與氫氧化鈉反應(yīng)為酸堿中和反應(yīng),離子方程式為H3AsO3+3OH-=AsO33-+3H2O;
故答案為:攪拌或多次浸;H3AsO3+3OH-=AsO33-+3H2O;

2氧化時向混合液中通入O2時對體系加壓可以增大O2溶解度,加快反應(yīng)速率。

故答案為:增大O2溶解度,加快反應(yīng)速率;

3)“沉砷”是將砷元素轉(zhuǎn)化為Ca5(OH)(AsO4)3沉淀,發(fā)生的主要反應(yīng)有:①CaOH2sCa2+aq+2OH-aq)△H<0;②5Ca2++OH-+3AsO43- Ca5(OH)(AsO4)3 H>0,高于85℃,隨著溫度升高,反應(yīng)①中c(Ca2+)、c(OH)減小,溫度對平衡移動的影響①大于②,使反應(yīng)②中平衡逆向移動,Ca5(OH)(AsO4)3沉淀率下降;

故答案為:高于85℃,隨著溫度升高,反應(yīng)①中c(Ca2+)、c(OH)減小,溫度對平衡移動的影響①大于②,使反應(yīng)②中平衡逆向移動,Ca5(OH)(AsO4)3沉淀率下降;
4)“還原”過程中二氧化硫?qū)?/span>H3AsO4還原為H3AsO3,自身被氧化生成硫酸,反應(yīng)為:H3AsO4+H2O+SO2= H3AsO3+H2SO4;還原后加熱溶液,H3AsO3分解為As2O3,所以操作A”為:加熱、過濾;由方程式可知,濾液Ⅱ的主要成分是H2SO4。
故答案為:H3AsO4+H2O+SO2= H3AsO3+H2SO4;加熱;H2SO4;
5氧化’’過程中Na3AsO3溶液氧化為Na3AsO4溶液,關(guān)系式為2H3AsO3~2Na3AsO3 ~O2;“還原”過程中二氧化硫?qū)?/span>H3AsO4還原為H3AsO3,關(guān)系式為H3AsO4 ~SO2;

已知消耗相同條件下O2SO2體積分別為xL、yL,體積比等于物質(zhì)的量之比,即n(O2):n(SO2)=x:y,由關(guān)系式可知,n(H3AsO3)=2n(O2),則廢水中原有的n(H3AsO4)=y-2x,

則廢水中n(H3AsO3)n(H3AsO4)==2x:(y-2x)。

故答案為:2x:(y-2x)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】BA族半導(dǎo)體納米材料(如CdTe、CdSe、ZnSe、ZnS等)在光電子器件、太陽能電池以及生物探針等方面有廣闊的前景。回答下列問題:

1)基態(tài)鋅(Zn)原子的電子排布式為[Ar]_____。

2)“各能級最多容納的電子數(shù),是該能級原子軌道數(shù)的二倍”,支撐這一結(jié)論的理論是______(填標(biāo)號)

a 構(gòu)造原理 b 泡利原理 c 洪特規(guī)則 d 能量最低原理

3)在周期表中,SeAsBr同周期相鄰,與S、Te同主族相鄰。Te、As、Se、Br的第一電離能由大到小排序為_______

4H2O2H2S的相對分子質(zhì)量相等,常溫下,H2O2呈液態(tài),而H2S呈氣態(tài),其主要原因是______;的中心原子雜化類型為_______,其空間構(gòu)型為_______。

5ZnO具有獨(dú)特的電學(xué)及光學(xué)特性,是一種應(yīng)用廣泛的功能材料。

已知鋅元素、氧元素的電負(fù)性分別為1.65、3.5,ZnO中化學(xué)鍵的類型為______。ZnO可以被NaOH溶液溶解生成[Zn(OH)4]2,請從化學(xué)鍵角度解釋能夠形成該離子的原因。_______。

一種ZnO晶體的晶胞如圖所示。晶胞邊長為a nm、阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度為________g·cm3。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】蘋果酸(H2MA,Ka1=1.4×10-3Ka2=1.7×10-5)是一種安全的食品保鮮劑,H2MA分子比離子更易透過細(xì)胞膜而殺滅細(xì)菌。常溫下,向20 mL 0.2 mol/L H2MA溶液中滴加0.2mol/L NaOH溶液。根據(jù)圖示判斷,下列說法正確的是

A. b點(diǎn)比a點(diǎn)殺菌能力強(qiáng)

B. 曲線Ⅲ代表HMA-物質(zhì)的量的變化

C. MA2-水解常數(shù)Kh≈7.14×10-12

D. 當(dāng)V=30 mL時,溶液顯酸性

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)通過實驗研究鈉及其化合物的有關(guān)性質(zhì),請回答相關(guān)問題。

1)實驗室中少量的鈉通常保存在____中,在實驗室中取用鈉的儀器是_____。

2)將金屬鈉投入水中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。

3)該同學(xué)在實驗室欲配制500mL 0.1mol/L NaOH溶液。

①配制溶液時肯定不需要如下圖所示儀器中的_____________(填字母),配制上述溶液還需要用到的玻璃儀器是_____________(填儀器名稱)。

②配制溶液時有如下操作:a.溶解 b.搖勻 c.洗滌 d.冷卻 e.稱量 f.將溶液移至容量瓶g.定容,實驗操作順序正確的是________。

a. eafdcfgb b. eadfcfgb

c. eafdcfbg d. eadfcfbg

③該同學(xué)將所配制的NaOH溶液進(jìn)行測定,發(fā)現(xiàn)濃度大于0.1mol/L。下列操作會引起所配濃度偏大的是______。

a.燒杯未進(jìn)行洗滌

b.配制前,容量瓶中有少量蒸餾水

c.往容量瓶轉(zhuǎn)移時,有少量液體濺出

dNaOH在燒杯中溶解后,未冷卻就立即轉(zhuǎn)移到容量瓶中,并進(jìn)行定容

e.在容量瓶中定容時俯視容量瓶刻度線

f.定容后塞上瓶塞反復(fù)搖勻,靜置后,液面不到刻度線,再加水至刻度線

④為中和100mL 2.3 mol·L-1 稀硫酸后顯中性,需要加入______L 0.1mol/L NaOH溶液。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知膽礬溶于水時溶液溫度降低,膽礬分解的熱化學(xué)方程式為:CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+Q1kJ·mol-1;室溫下,若將1 mol無水硫酸銅溶解為溶液時放熱Q2kJ,則

A. Q1>Q2 B. Q1=Q2 C. Q1<Q2 D. 無法比較

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】CO2Na2O2為原料,制取純凈干燥的O2,實驗裝置如下:

下列說法不正確的是

A. 裝置②中試劑可以是NaOH溶液

B. 裝置③的作用是干燥O2

C. 收集氧氣應(yīng)選擇裝置a

D. 裝置②、③之間應(yīng)增加盛澄清石灰水的洗氣瓶

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】關(guān)于下列實驗現(xiàn)象的說法不正確的是

A. 氨氣是無色有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小

B. 實驗1,由噴泉現(xiàn)象可知氨氣極易溶于水且溶解速率快

C. 實驗1,燒瓶溶液中的含氮微粒有:NH3、NH3·H2ONH4+

D. 實驗2,加熱過程中溫度和c(NH3·H2O)NH3·H2O電離平衡移動方向的影響一致

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)在恒溫恒容裝置中進(jìn)行合成氨反應(yīng)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),各組分濃度時間圖象如下。

表示N2濃度變化的曲線是____(填序號)。

25 min內(nèi),H2濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是____。該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為____。

(2)在恒溫恒壓裝置中進(jìn)行工業(yè)合成氨反應(yīng),下列說法正確的是____(填序號)。

a.氣體體積不再變化,則已平衡

b.氣體密度不再變化,則已平衡

c.平衡后,壓縮容器,會生成更多NH3

d.平衡后,往裝置中通入一定量Ar,平衡不移動

(3)電廠煙氣脫氮:主反應(yīng)為①4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH<0,副反應(yīng)為②2NH3(g)+8NO(g)5N2O(g)+3H2O(g) ΔH>0,平衡混合氣中N2N2O含量與溫度的關(guān)系如圖所示。

請回答:400~600 K,平衡混合氣中N2含量隨溫度的變化規(guī)律是____________________,導(dǎo)致這種規(guī)律的原因是__________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】X、Y、Z三種氣體都能對大氣造成污染,在工業(yè)上都可以用堿液吸收。已知X是化石燃料燃燒產(chǎn)物之一,是形成酸雨的主要物質(zhì);Y是一種單質(zhì),它的水溶液具有漂白作用;Z是硝酸工業(yè)和汽車尾氣中的有害物質(zhì)之一,能與水反應(yīng)。請寫出下列物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(1)X在一定條件下與氧氣反應(yīng)____________________________________

(2)Y與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)______________________________________;

(3)Z與水的反應(yīng)________________________________________________。

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