Question

【题目】饮用水中含有砷会导致砷中毒，金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在，可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水，其工艺流程如下：

已知：①As2S3与过量的S2-存在以下反应：As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS33-(aq)；

②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。

（1）砷是第四周期VA族元素，则砷的原子序数为________；AsH3的电子式为____________；

（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）砷酸的第一步电离方程式为________________。

（4）沉淀X为_________________(填化学式)。

（5）“一级沉砷”中FeSO4的作用是____________________________________________；“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为_____________________________。

（6）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______________________

Answer 1

【答案】 33 ac H3AsO4H++H2AsO4- CaSO4 沉淀过量的S2-，使As2O3(a)+3S2-(aq)2AsS32-(aq)平衡左移，提高沉砷效果 H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O 4FeS2＋15O2＋14H2O4Fe(OH)3＋8SO42＋16H+

【解析】（1）砷是第四周期VA族元素，则砷的原子序数为33，AsH3为共价化合物，AsH3的电子式为 ；正确答案：33； 。

（2）非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性就越强，非金属性S＞P＞As，所以酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4，a正确；同一周期从左到右，原子半径逐渐减小；同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大；因此原子半径：As＞P＞S；b错误；非金属元素的原子半径越小，元素的非金属性就越强，因此非金属性：S＞P＞As，c正确；正确答案：ac。

（3）H3AsO4为三元弱酸，能发生三步电离，第一步电离方程式为H3AsO4H++H2AsO4- ；正确答案：H3AsO4H++H2AsO4- 。

（4）未完全沉淀的可被氧化为，溶于水后生成，与反应生成沉淀；正确答案：CaSO4。

（5）“一级沉砷”中FeSO4的作用是沉淀过量的S2-，使As2O3(a)+3S2-(aq)2AsS32-(aq)平衡左移，提高沉砷效果； “二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O ；正确答案：沉淀过量的S2-，使As2O3(a)+3S2-(aq)2AsS32-(aq)平衡左移，提高沉砷效果； H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O。

（6）黄铁矿（FeS2）被氧化为Fe(OH)3，同时生成SO42-； FeS2被O2氧化的离子方程式为4FeS2＋15O2＋14H2O4Fe(OH)3＋8SO42＋16H+；正确答案：4FeS2＋15O2＋14H2O4Fe(OH)3＋8SO42＋16H+。