以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高.为控制砷的排放.采用化学沉降法处理含砷废水.相关数据如下表. 难溶物 Ksp Ca3(AsO4)2 6.8×10-19 AlAsO4 1.6×10-16 FeAsO4 5.7×10-21 污染物 H2SO4 As 浓度 28.42 g/L 1.6 g·L-1 排放标准 pH 6-9 0.5 mg·L-1 表1．� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（12分）以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。

难溶物	K_sp
Ca₃(AsO₄)₂	6.8×10^－19
AlAsO₄	1.6×10^－16
FeAsO₄	5.7×10^－21

污染物	H₂SO₄	As
浓度	28.42 g/L	1.6 g·L^－1
排放标准	pH 6～9	0.5 mg·L^－1

表1．几种砷酸盐的K_sp 表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准

回答以下问题：

⑴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。

⑵写出难溶物Ca₃(AsO₄)₂的K_sp表达式：K_sp[Ca₃(AsO₄)₂]＝，若混合溶液中Al³^＋、Fe³^＋的浓度均为1.0×10^－4mol·L^－1，c(AsO₄³^－)最大的是 mol·L^－1。

⑶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），写出该反应的离子方程式。

⑷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。

①pH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左右才开始沉淀的原因为。

【答案】

（12分）（每空2分，共12分）

⑴0.29

⑵c³ (Ca²^＋)·c² (AsO₄³^－) 5.7×10^－17

⑶2H^＋＋MnO₂＋H₃AsO₃＝H₃AsO₄＋Mn²^＋＋H₂O

⑷①CaSO₄ ②H₃AsO₄是弱酸，当溶液中pH调节到8左右时AsO₄³^－浓度增大，Ca₃(AsO₄)₂开始沉淀

【解析】略

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以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表．

难溶物	K_sp
Ca₃（AsO₄）₂	6.8×10^-19
AlAsO₄	1.6×10^-16
FeAsO₄	5.7×10^-21

表1．几种砷酸盐的K_sp

污染物	H₂SO₄	As
浓度	28.42g/L	1.6g?L^-1
排放标准	pH 6～9	0.5mg?L^-1

表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准
回答以下问题：
（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）写出难溶物Ca₃（AsO₄）₂的K_sp表达式：K_sp[Ca₃（AsO₄）₂]=

，若混合溶液中Al³⁺、Fe³⁺的浓度均为1.0×10^-4mol?L^-1，c（AsO₄^3-）的最大是

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），写出该反应的离子方程式

．
（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左右才开始沉淀的原因为

．

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(12分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。

表1．几种砷酸盐的K_sp 表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准

回答以下问题：

⑴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。

⑵写出难溶物Ca₃(AsO₄)₂的K_sp表达式：K_sp[Ca₃(AsO₄)₂]＝______________，若混合溶液

中Al³^＋、Fe³^＋的浓度均为1.0×10^－⁴mol·L^－¹，c(AsO₄³^－)的最大是_______________mol·L^－¹。

⑶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），写出该反应的离子方程式_________________________。

⑷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左右才开始沉淀的原因为_____________________________。

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生产过程	化学反应	反应情况
硫铁矿的燃烧	4 +11O₂2Fe₂O₃+8SO₂	4％的硫元素损失而混入炉渣
SO₂的接触氧化	2SO₂+O₂2SO₃	SO₂转化率为95％
SO₃的吸收	SO₃+H₂O=H₂SO₄	SO₃的吸收率为98％

（1）将硫铁矿燃烧的化学方程式补充完整：4 +11O₂

2Fe₂O₃+8SO₂
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以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。

难溶物	K_sp
Ca₃(AsO₄)₂	6.8×10^－¹⁹
AlAsO₄	1.6×10^－¹⁶
FeAsO₄	5.7×10^－²¹

污染物	H₂SO₄	As
浓度	28.42 g/L	1.6 g·L^－¹
排放标准	pH 6～9	0.5 mg·L^－¹

表1．几种砷酸盐的K_sp 表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准
回答以下问题：
⑴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。
⑵写出难溶物Ca₃(AsO₄)₂的K_sp表达式：K_sp[Ca₃(AsO₄)₂]＝ ▲ ，若混合溶液中Al³^＋、Fe³^＋的浓度均为1.0×10^－⁴mol·L^－¹，c(AsO₄³^－)的最大是 ▲ mol·L^－¹。
⑶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），写出该反应的离子方程式 ▲ 。
⑷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左右才开始沉淀的原因为 ▲ 。

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(12分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。

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⑴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。

⑵写出难溶物Ca₃(AsO₄)₂的K_sp表达式：K_sp[Ca₃(AsO₄)₂]＝ ________，若混合溶液中Al³^＋、Fe³^＋的浓度均为1.0×10^－⁴mol·L^－¹，c(AsO₄³^－)的最大是 ___mol·L^－¹。

⑶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），写出该反应的离子方程式。

⑷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。

①pH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左右才开始沉淀的原因为 _____。

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