Question

【题目】焦锑酸钠(NaSbO3·3H2O)可用于搪瓷的乳白剂及铁皮、钢板的抗酸漆。一种利用高砷锑烟灰(主要成分为Sb2O3、As2O3，还含Ag、Cu、Fe的氧化物)生产焦锑酸钠的工艺流程如下:

已知：i.Sb2O3、As2O3部分性质如下表：

ii.Ag、Cu、Fe的氧化物不溶于Na2S溶液

iii.Na2SbO4不溶于水；NaSbO3﹒3H2O既不溶于水，也不溶于酸。

请回答下列问题:

(1)“焙烧”的最低温度为_________(填标号)

a.655℃ b.400℃ c.275℃ d.193℃

(2)“浸出”时，往往采取比常温稍高的浸液温度，且选用较高浓度的Na2S溶液，采取这些措施的目的是_________________________________________。“浸出”时，Sb2O3转化为Na3SbS3的化学方程式为__________________________________________，滤渣Ⅰ是____________。

(3)“氧化”时所用H2O2的电子式为___________，氧化产物为Na3SbO4和____________.

(4)“酸洗”的作用是______________________。(用化学方程式表示)

(5)As2O3对应的酸为H3AsO3，测得某工业酸性废液中含H3AsO3和Fe2+，其浓度如表：

已知:iV.Ksp(FeAsO3)>Ksp(FeAsO4)=5.70×10-21。

V.H3AsO3的还原性比Fe2+强。

根据题目信息，则可采用______________方法除去该废水中的砷，除去砷后的废液中c(AsO43-)=__________________(不考虑反应过程中溶液体积的微小变化)

Answer 1

【答案】d 提高浸出速率 Sb2O3+6Na2S+3H2O=2Na3SbS3+6NaOH Ag、Cu、Fe的氧化物 S Na3SbO4+2HCl+2H2O=NaSbO3·3H2O+2NaCl 氧化 4.75×10-19mol·L-l

【解析】

高砷锑烟灰(主要成分为Sb2O3、As2O3，还含Ag、Cu、Fe的氧化物)，焙烧，As2O3因升华而分离出；加入硫化钠溶液，将Ag、Cu、Fe的氧化物除去，Sb2O3转化为Na3SbS3，反应为：Sb2O3+6Na2S+3H2O=Na3SbS3+6NaOH；加入过氧化氢，可将Na3SbS3氧化生成Na3SbO4和S，过滤得到Na3SbO4和S的混合物，然后进行除硫，过滤得到Na3SbO4，加入盐酸，可生成NaSbO33H2O，过滤得到NaSbO33H2O，以此解答该题。

(1)焙烧的目的是使As2O3升华，根据题目信息可知193℃时，As2O3升华，所以选d；

(2)“浸出”时，往往采取比常温稍高的浸液温度，且选用较高浓度的Na2S溶液，采取这些措施的目的是增大浸出速率，提高Sb的浸出率；“浸出”时，Sb2O3转化为Na3SbS3，根据各元素的化合价可知该过程不是氧化还原反应，硫化钠溶液显碱性，再根据元素守恒可得化学方程式为：Sb2O3+6Na2S+3H2O=Na3SbS3+6NaOH；Ag、Cu、Fe的氧化物不溶于Na2S溶液，故滤渣I为Ag、Cu、Fe的氧化物；

(3)H2O2的电子式为：；过氧化氢具有氧化性，可将Na3SbS3中的Sb元素和S元素氧化生成Na3SbO4和S；

(4)由流程可知，“酸洗”得到产品NaSbO3·3H2O沉淀，没有元素化合价发生变化，根据元素守恒可得反应方程式为：Na3SbO4+2HCl+3H2O=NaSbO3·3H2O+2NaCl；

(5)根据题目信息可知FeAsO4更容易沉淀，H3AsO3的还原性比Fe2+强，可加入适当的氧化剂将其中H3AsO3和Fe2+氧化得到FeAsO4沉淀；已知：Ksp(FeAsO4)=5.70×10-21，H3AsO3为0.378g/L，则c(H3AsO3)==0.003mol/L，同理c(Fe3+)= c(Fe2+)==0.015mol/L，所以加入足量氧化剂后，H3AsO3转化为FeAsO4沉淀，Fe3+剩余，则除去砷后的废液中c(AsO43-)==mol/L=4.75×10-19mol/L。