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12.对工业废水和生活污水进行处理防止水体污染,改善水质的主要措施之一.请回答以下问题
(1)硫酸工厂的酸性废水中砷(As)元素(主要以弱酸H3AsO3形式存在)含量极高,为控制砷的排放,某工厂采用化学沉降法处理含砷废水
①已知砷是氮的同族元素,比氮原子对2个电子层,砷在元素周期表中的位置为第四周期,第ⅤA族;AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱(填强或弱)
②工业上采用硫化法(通常用硫化钠)去除废水中的砷,生成难溶的三硫化二砷,该反应的离子方程式
2H3AsO3+3S2-+6H+=As2S3+6H2O
(2)今年8月12日晚,天津滨海新区危险品仓库发生爆炸,少量氰化物因爆炸冲击发生泄漏,CN-有剧毒,泄漏会污染水源和空气,需要处理
①已知HCN为一元弱酸,则NaCN溶液的PH>7(填“>”“=”或“<”)
②处理含CN-废水的方法之一是在微生物的作用下,CN-被氧气氧化成HCO3-,同时生成NH3,该反应的离子方程式为4H2O+2CN-+O2=2HCO3-+2NH3
(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A-表示乳酸根离子).
阳极的电极反应式:4OH--4e-═2H2O+O2↑;
简述浓缩室中得到乳酸的原理:阳极OH-放电,c(H+)增大,H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室,A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室,H++A-═HA,乳酸浓度增大;

分析 (1)①根据电子层数=周期数,最外层电子数=族序数来回答;同主族,氰化物的稳定性从上到下逐渐减弱;
②根据信息:硫化钠可以和废水中的砷反应,生成难溶性的三硫化二砷来书写方程式;
(2)①根据弱酸强碱盐水解导致溶液显示碱性来回答;
②根据信息:CN-废水的方法之一是在微生物的作用下,CN-被氧气氧化成HCO3-,同时生成NH3来书写方程式;
(3)①根据电解池的工作原理:阳极上是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应来判断;
②根据电解池的工作原理:在电解池的阳极上是OH-放电,并且H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室.

解答 解:(1)①As电子层数=周期数=4,最外层电子数=族序数=5,所以As位于第四周期,第ⅤA族,同主族,氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱,所以AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱,故答案为:第四周期,第ⅤA族;弱;
②根据信息:硫化钠可以和废水中的砷反应,生成难溶性的三硫化二砷,据此得到反应的离子方程式为:2H3AsO3+3S2-+6H+=As2S3+6H2O,
故答案为:2H3AsO3+3S2-+6H+=As2S3+6H2O;
(2)①已知HCN为一元弱酸,则NaCN溶液是强碱弱酸盐,溶液的pH大于7,故答案为:>;
②在微生物的作用下,CN-被氧气氧化成HCO3-,同时生成NH3的方程式为:4H2O+2CN-+O2=2HCO3-+2NH3,故答案为:4H2O+2CN-+O2=2HCO3-+2NH3
(3)①阳极上是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应,电极反应式为:4OH--4e-═2H2O+O2↑,故答案为:4OH--4e-═2H2O+O2↑;
②在电解池的阳极上是OH-放电,所以c(H+)增大,并且H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室;根据电解原理,电解池中的阴离子移向阳极,即A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室,这样:H++A-═HA,乳酸浓度增大,
故答案为:阳极OH-放电,c(H+)增大,H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室,A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室,H++A-═HA,乳酸浓度增大.

点评 本题涉及元素在周期表中的分布、电解池和原电池的工作原理以及应用的考查,注意知识的迁移和应用是解题的关键,难度中等.

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时间t/h01248162025
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(3)平衡时A的转化率0.70或70%,C的体积分数29%(均保留两位有效数字);
(4)相同条件下,若该反应从逆向开始,建立与上述相同的化学平衡,则D的取值范围n(D)>0.03mol
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