某硫酸工厂的酸性废水中砷(As)元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,工艺流程如下:![]()
相关数据如下表,请回答以下问题:
表1.几种盐的Ksp
| 难溶物 | Ksp |
| Ca3(AsO4)2 | 6.8×10-19 |
| CaSO4 | 9.1×10-6 |
| FeAsO4 | 5.7×10-21 |
表2.工厂污染物排放浓度及允许排放标准
| 污染物 | H2SO4 | As |
| 废水浓度 | 29.4g/L | 1.6g·L-1 |
| 排放标准 | pH 6~9 | 0.5mg·L-1 |
(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)= mol·L-1。
(2)若酸性废水中Fe3+的浓度为1.0×10-4mol·L-1,c(AsO43-)= mol·L-1。
(3)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),MnO2被还原为Mn2+,反应的离子方程式为 。
(4)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为 ;
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀,原因为
。
③砷酸(H3AsO4)分步电离的平衡常数(25℃)为:K1=5.6×10-3 K2=1.7×10-7 K3=4.0×10-12,第三步电离的平衡常数的表达式为K3= 。Na3AsO4的第一步水解的离子方程式为:AsO43-+H2O
在80℃时,将0.8mol的A气体充入4L已抽空的固定容积的密闭容器中发生反应:A(g)
mB(g)隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
| 时间(s) c(mol/L) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| c(A) | 0.20 | 0.14 | b | 0.09 | 0.09 | 0.09 |
| c(B) | 0.00 | 0.12 | 0.20 | c | d | e |
(2)100秒后若将容器的体积缩小至原来一半,平衡时A的浓度____________0.09 mol/L(填“<”、“=”或“>”)。
(3)在80℃时该反应的平衡常数K值为 (保留1位小数)。
(4)在其他条件相同时,该反应的K值越大,表明建立平衡时 。
①A的转化率越高 ②A与B的浓度之比越大
③B的产量越大 ④正反应进行的程度越大
工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,杂质不溶于水和酸)为原料,制备蓝色晶体G,其化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,涉及流程如下:![]()
已知25℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表:
| | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 |
| Ksp | 8.0×10-16 | 2.2×10-22 | 4.0×10-38 |
| 完全沉淀pH | ≥9.6 | ≥6.4 | ≥3.2 |
(1)加快黄铜矿焙烧速率,可采用的措施有 (写两种):
(2)加入双氧水可能发生反应的离子方程式为 ;
试剂X的化学式为 。
(3)常温下,0.1 mol/L试剂Y的pH=11,则该温度下,试剂Y的电离常数为 ;
用pH试纸测该溶液pH值的方法是
(4)已知Cu(OH)2+4NH3·H2O
(5)在溶液N中加入乙醇的目的是 。
硫酸是强酸,中学阶段将硫酸在水溶液中看作完全电离。但事实是,硫酸在水中的第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,其电离情况为:H2SO4=H++HSO4-,HSO4-
H+ + S042-。
请回答下列有关问题:
(1)Na2SO4溶液呈_(填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”),其理由是_
(用离子方程式表示)。
(2)H2SO4溶液与BaC12溶液反应的离子方程式为_ 。
(3)在0.l0mol·L-1的Na2SO4溶液中,下列离子浓度关系正确的是_ (填写编号)。
| A.c(Na+)=c(SO42-)+c(HSO4一)+c(H2SO4) |
| B.c(OH-)="c(" HSO4-)+c(H+) |
| C.c( Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO4-)+2c(SO42-) |
| D.c( Na+)=2c(SO42-)+2c(HSO4-) |
(5)若25℃时,0.10 mol·L-1H2SO4溶液的pH=-lg0.11,则0.10 mol·L-1的H2SO4溶液中c(SO42-)= mol·L-1