Question

【题目】砷为VA族元素，金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测．
（1）冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸（H3AsO3）形式存在，可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水，其工艺流程如下：

已知：I．As2 S3与过量的S2一存在以下反应：As2S3+3S2﹣2AsS
II．亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐
①亚砷酸中砷元素的化合价为 ．
②砷酸的电离方程式为 ．
③“一级沉砷”中FeSO4的作用是 ．
④“二级沉砷”中H2 O2与含砷物质反应的化学方程式为 ．
⑤沉淀X为（填化学式）．
（2）冶炼废渣中的砷元素主要以As203的形式存在，可用古氏试砷法半定量检测（As的最低检出限为3.0x 10 ﹣6g）．
步骤1：取10g废渣样品，粉碎后与锌粉混合，加人H2 SO4共热，生成AsH3气体．
步骤2：将AsH3气体通人AgNO3溶液中，生成银镜和As2 O3 ．
步骤3：取1g废渣样品，重复上述实验，未见银镜生成．
①AsH3的电子式为 ．
②步骤2的离子方程式为 ．
③固体废弃物的排放标准中，砷元素不得高于4.0×10一5gkg一1 ， 请通过计算说明该废渣是否符合排放标准 ．

Answer 1

【答案】
（1）+3；H3AsO4?H++H2AsO4﹣；除去过量的硫离子，As2S3+3S2﹣?2AsS32﹣使平衡逆向进行，提高沉砷效果；H2AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O；CaSO4
（2）；12Ag++2AsH3+3H2O=12Ag↓+As2O3+12H+；该废渣中砷元素含量超过3.0×10﹣4g/kg，不符合排放标准
【解析】解：（1）①亚砷酸（H3AsO3）中，氧元素化合价为﹣2价，氢元素化合价为+1价，砷元素化合价设为x，+1×3+x+（﹣2）×3=0，x=+3，
所以答案是：+3；②第ⅤA族非金属元素形成最高价含氧酸中磷、砷形成的含氧酸都是弱酸，水溶液中分步电离，电离方程式为：H3AsO4H++H2AsO4﹣ ，
所以答案是：H3AsO4H++H2AsO4﹣；③“一级沉砷”中FeSO4的作用是除去过量的硫离子，As2S3+3S2﹣2AsS32﹣使平衡逆向进行，提高沉砷效果，
所以答案是：除去过量的硫离子，As2S3+3S2﹣2AsS32﹣使平衡逆向进行，提高沉砷效果；④“二级沉砷”中H2 O2与含砷物质发生氧化还原反应，氧化亚砷酸为砷酸；，反应的化学方程式为：H2AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O，
所以答案是：H2AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O；⑤流程分析可知，加入氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和砷酸反应生成砷酸钙沉淀、和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，钙离子结合硫酸根离子形成硫酸钙沉淀，所以沉淀X为CaSO4 ，
所以答案是：CaSO4；（2）①AsH3和氨气分子结构相同为共价化合物，砷原子和三个氢原子形成三个As﹣H键，电子式为： ，
所以答案是： ；②将AsH3气体通人AgNO3溶液中，生成银镜和As2O3 ， 结合电荷守恒、原子守恒配平书写离子方程式为：12Ag++2AsH3+3H2O=12Ag↓+As2O3+12H+ ，
所以答案是：12Ag++2AsH3+3H2O=12Ag↓+As2O3+12H+；③As的最低检出限为3.0x 10 ﹣6g，取1g废渣样品，重复上述实验，未见银镜生成，取10g废渣样品最后生成银镜和As2 O3 ． 则10g废渣含砷量最少为3.0x 10 ﹣6g，含砷量大于3.0×10﹣4g/kg＞4.0×10一5gkg﹣1 ， 不符合排放标准，
所以答案是：该废渣中砷元素含量超过3.0×10﹣4g/kg，不符合排放标准；