题目内容
【题目】饮用水中含有砷会导致砷中毒,水体中溶解的砷主要以As(Ⅲ)亚砷酸盐和As(Ⅴ)砷酸盐形式存在.
(1)砷与磷为同一主族元素,磷的原子结构示意图为 .
(2)根据元素周期律,下列说法正确的是 .
a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4
b.原子半径:S>P>As
c.非金属性:S>P>As
(3)关于地下水中砷的来源有多种假设,其中一种认为是富含砷的黄铁矿(FeS2)被氧化为Fe(OH)3 , 同时生成SO42﹣ , 导致砷脱离矿体进入地下水.FeS2被O2氧化的离子方程式为 .
(4)去除水体中的砷,可先将As(Ⅲ)转化为As(Ⅴ),选用NaClO可实现该转化.研究NaClO投加量对As(Ⅲ)氧化率的影响得到如下结果:
已知:投料前水样pH=5.81,0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5,溶液中起氧化作用的物质是次氯酸.产生此结果的原因是 .
(5)强阴离子交换柱可以吸附以阴离子形态存在的As(Ⅴ)达到去除As的目的.
已知:一定条件下,As(Ⅴ)的存在形式如表所示:
pH | <2 | 2~7 | 7~11 | 11~14 |
存在形式 | H3AsO4 | H2AsO3﹣ | HAsO42﹣ | HAsO42﹣、AsO43﹣ |
pH=6时,NaClO氧化亚砷酸(H3AsO3)的离子方程式是 .
【答案】
(1)
(2)ac
(3)4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8SO42﹣+16H+
(4)起氧化作用的物质是次氯酸,NaClO溶液为碱性,当加入量大时,溶液碱性增强,NaClO溶液浓度增大,水解程度降低,次氯酸不易生成,所以As(Ⅲ)氧化率降低
(5)HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+
【解析】解:(1)磷原子核外电子数为15,有3个电子层,由里到外各层电子数为2、8、5,磷原子结构示意图为 ,
故答案为: ;
(2)a.同周期自左而右非金属性增强,最高价氧化物对应水化物酸性增强,同主族自上而下非金属性减弱,最高价氧化物对应水化物酸性减弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4,故a正确;
b.同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径依次增大,原子半径:As>P>S,故b错误;
c.同周期自左而右非金属性增强,同主族自上而下非金属性减弱,非金属性:S>P>As,故c正确;
故答案为:a c;
(3)FeS2水溶液中被O2氧化生成硫酸、氢氧化铁,反应的化学方程式为:4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8SO42﹣+16H+,
故答案为:4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8SO42﹣+16H+;
(4)投料前水样pH=5.81,0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5,溶液中起氧化作用的物质是次氯酸.产生此结果的原因是:起氧化作用的物质是次氯酸,NaClO溶液为碱性,当加入量大时,溶液碱性增强,NaClO溶液浓度增大,水解程度降低,次氯酸不易生成,所以As(Ⅲ)氧化率降低,
故答案为:起氧化作用的物质是次氯酸,NaClO溶液为碱性,当加入量大时,溶液碱性增强,NaClO溶液浓度增大,水解程度降低,次氯酸不易生成,所以As(Ⅲ)氧化率降低;
(5)pH=6时,NaClO溶液中生成HClO,pH=6时,NaClO氧化亚砷酸(H3AsO3)的离子方程式是:HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+,
故答案为:HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+.
(1)磷为15号元素,有3个电子层,各层电子数为2、8、5;
(2)根据同周期元素性质递变规律进行判断;
(3)FeS2水溶液中被O2氧化生成硫酸、氢氧化铁;
(4)图象中曲线变化和溶液浓度越大盐水解程度越小分析;
(5)pH=6时,NaClO溶液中生成HClO,图中分析可知pH=6时As(Ⅴ)的存在形式为H2AsO4﹣.