题目内容
【题目】对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施之一。硫酸厂的酸性废水中砷(As)元素(主要以H3AsO3形式存在)含量极高，为控制砷的排放，某工厂采用化学沉淀法处理含砷废水。请回答以下问题：
（1）若酸性废水中Fe3+的浓度为1.0×10-4 mol·L-1，则c(AsO43-)不超过 ____mol·L-1。
（2）工厂排放出的酸性废水中的三价砷(弱酸H3AsO3)不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷 (弱酸H3AsO4)，此时MnO2被还原为Mn2+，该反应的离子方程式为_________________。
（3）砷酸(H3AsO4)分步电离的平衡常数(25 ℃)为Ka1=5.6×10-3，Ka2=1.7×10-7，Ka3=4.0×10-12，第三步电离的平衡常数表达式为Ka3=_________，Na3AsO4第一步水解的离子方程式为AsO43－+H2O
HAsO42－+OH-，该步水解的平衡常数(25 ℃)为____。
【答案】5.7×10-17 2H++MnO2+H3AsO3
H3AsO4+Mn2++H2O 
2.5×10-3
【解析】
本题主要考查难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质。
（1）依据溶度积常数计算得到AsO43-的浓度；
（2）根据反应物和生成物关系并结合元素化合价的变化配平方程式；
（3）H3AsO4的第三步电离式为HAsO42-
H++AsO43-，依此写出电离的平衡常数的表达式；依据水解常数与电离常数及Kw的关系计算。
（1）依据Ksp(FeAsO4)=c(Fe3+)·c(AsO43-)=5.7×1021；Fe3+的浓度为1.0×104molL1，则c(AsO43-)=Ksp(FeAsO4)/c(Fe3+)=5.7×1017mol/L；
（2）三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸)，则该反应的离子方程式为：2H++MnO2+H3AsO3===H3AsO4+Mn2++H2O；
（3）H3AsO4的第三步电离式为HAsO42－H++ AsO43－，所以第三步电离的平衡常数的表达式为
；Na3AsO4的第一步水解的离子方程式为：AsO43－+H2OHAsO42－+OH-，该步水解的平衡常数
。
【题目】某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。已知：
物质 | BaSO4 | BaCO3 | AgI | AgCl | |
溶解度/g（20℃） | 2.4×10-4 | 1.4×10-3 | 3.0×10-7 | 1.5×10-4 |
（1）探究BaCO3和BaSO4之间的转化
实验操作：
试剂A | 试剂B | 试剂C | 加入盐酸后的现象 | |
实验Ⅰ | BaCl2 | Na2CO3 | Na2SO4 | …… |
实验Ⅱ | Na2SO4 | Na2CO3 | 有少量气泡产生，沉淀部分溶解 |
① 实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4，依据的现象是加入盐酸后，______。
② 实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是______。
③ 实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化，结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因：______。
（2）探究AgCl和AgI之间的转化
实验Ⅲ：
实验Ⅳ：在试管中进行溶液间反应时，同学们无法观察到AgI转化为AgCl，于是又设计了如下实验（电压表读数：a＞c＞b＞0）。
装置 | 步骤 | 电压表读数 | |
| ⅰ.如图连接装置并加入试剂，闭合K | a | |
ⅱ.向B中滴入AgNO3(aq)，至沉淀完全 | b | ||
ⅲ.再向B中投入一定量NaCl (s) | c | ||
ⅳ.重复ⅰ，再向B中加入与ⅲ等量NaCl(s) | a |
注：其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，原电池的电压越大；离子的氧化性（或还原性）强弱与其浓度有关。
① 实验Ⅲ证明了AgCl转化为AgI，甲溶液可以是______（填序号）。
a. AgNO3溶液 b. NaCl溶液 c. KI溶液
② 实验Ⅳ的步骤ⅰ中，B中石墨上的电极反应式是______。
③ 结合信息，解释实验Ⅳ中b＜a的原因：______。
④ 实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl，理由是______。
（3）综合实验Ⅰ～Ⅳ，可得出结论： ______。