Question

【题目】工业上采用酸性高浓度含砷废水（砷主要以亚砷酸H3AsO3形式存在）提取中药药剂As2O3．工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)“沉砷”中所用Na2S的电子式为_____________。

(2)已知：As2S3与过量的S2-存在以下反应：As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS33- ；“沉砷”中FeSO4的作用是_____。

(3)“焙烧”过程中由于条件的原因，生成的三氧化二铁中混有四氧化三铁，证明四氧化三铁存在的试剂是___________。(写名称)

(4)“氧化”过程中，可以用单质碘为氧化剂进行氧化，写出该反应的离子方程式__________。

(5)调节pH=0时，请写出由Na3AsO4制备As2O3的离子方程式_________________。

(6)一定条件下，用雄黄(As4S4)制备As2O3的转化关系如图所示。若反应中，1molAs4S4（其中As元素的化合价为+2价）参加反应时，转移28mole-，则物质a为___________。(填化学式)

Answer 1

【答案】 与过量的S2-结合生成FeS沉淀，防止AS2O3与S2-结合生成AsS33- 稀硫酸、高锰酸钾溶液 AsO33-+I2+2OH-=2I-+3AsO43-+H2O 2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O SO2

【解析】

向酸性高浓度含砷废水加入硫化钠、硫酸亚铁，其中硫酸亚铁可除去过量的硫离子，过滤得到As2S3和FeS，然后焙烧，可生成As2O3、Fe2O3，向其中加入氢氧化钠溶液，As2O3反应生成Na3AsO3，然后氧化生成Na3AsO4，生成的气体为SO2，与Na3AsO4在酸性条件下发生氧化还原反应生成As2O3，以此解答该题。

(1)Na2S为离子化合物，电子式为；

(2)已知：As2S3与过量的S2-存在以下反应：As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS33- ；在“沉砷”过程中加入FeSO4的作用是与溶液在的S2-发生反应形成FeS沉淀，以除去过量的S2-，使可逆反应As2S3+3S2-2AsS32-的化学平衡逆向进行，从而可提高沉砷效果，防止AS2O3与S2-结合生成AsS33-；

(3)四氧化三铁含有+2价铁，具有还原性，可在酸性条件下与酸性高锰酸钾溶液反应，使溶液的紫色褪去，因此可用的试剂为硫酸、酸性高锰酸钾溶液

(4)在“氧化”过程中，I2将Na3AsO3氧化为Na3AsO4，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应的离子方程式为AsO33-+I2+2OH-=2I-+3AsO43-+H2O；

(5)调节pH=0时，SO2将Na3AsO4还原为As2O3，SO2被氧化为SO42-，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得离子方程式为2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O；

(6)As4S4中As为+2价、S为-2价，且As元素被氧化为+3价的As2O3，1molAs4S4(其中As元素的化合价为+2价)参加反应时，转移28mole-，由于As的化合价只升高了1，则S元素化合价必须升高6价，即S元素的化合价由-2升高为+4价，因此应为SO2。