Question

【题目】砷为VA族元素，金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。

I．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）亚砷酸中砷元素的化合价为________；砷酸的第一步电离方程式为________________________。

（2）“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______________________________________________________________。

（3）沉淀X为___________(填化学式)。

Ⅱ．冶炼废渣中的砷元素主要以As2S3的形式存在，可用古氏试砷法半定量检测(As的最低检出限为3.0×10－6g)。

步骤1：取10g废渣样品，粉碎后与锌粉混合，加入H2SO4共热，生成AsH3气体。

步骤2：将AsH3气体通入AgNO3溶液中，生成银镜和As2O3。

步骤3：取1g废渣样品，重复上述实验，未见银镜生成。

（4）AsH3的电子式为_______________.

（5）步骤2的离子方程式为______________________________________________。

（6）固体废弃物的排放标准中，砷元素不得高于4.0×10－5g·kg－1，则该排放的废渣中砷元素的含量_______(填“符合”、“不符合”)排放标准.

Answer 1

【答案】＋3 H3AsO4H＋＋H2AsO4－ 沉淀过量的S2－，使As2S3(s)＋3S2－(aq) 2AsS33－(aq)平衡左移，提高沉砷效果 H3AsO3＋H2O2=H3AsO4＋H2O CaSO4 12Ag＋＋2AsH3＋3H2O=12Ag↓＋As2O3＋12H＋ 不符合

【解析】

本题主要考查金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物的处理与检测。

I．（1）根据化合物中元素化合价代数和为0，由H3AsO3中H为+1和O为-2计算可得亚砷酸中砷元素的化合价为+3；砷酸的第一步电离方程式为H3AsO4H＋＋H2AsO4－。

（2）“一级沉砷”中FeSO4的作用是沉淀过量的S2－，Fe2++S2-FeS↓，使As2S3(s)＋3S2－(aq) 2AsS33－(aq)平衡左移，提高沉砷效果；“二级沉砷”中H2O2将亚砷酸氧化为砷酸，最终生成溶解度较小的砷酸盐，H2O2与含砷物质反应的化学方程式为H3AsO3＋H2O2=H3AsO4＋H2O。

（3）沉淀X为CaSO4 。

Ⅱ．（4）AsH3的电子式为。

（5）步骤2的离子方程式为12Ag＋＋2AsH3＋3H2O=12Ag↓＋As2O3＋12H＋。

（6）1g废渣样品As的质量小于3.0×10－6g即3.0×10－3g·kg－1>4.0×10－5g·kg－1，则该排放的废渣中砷元素的含量不符合排放标准。