摘要:1.176g (3) PH=13

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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,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=5.6×10-3K2=1.7×10-7K3=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?HAsO42-+OH-,该步水解的平衡常数(25℃)为:
 
(保留两位有效数字).
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Ⅰ.以硫铁矿为原料制取硫酸的生产中排出的废水对环境危害极大.酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表.
表1.几种砷酸盐的Ksp  
难溶物 Ksp
Ca3(AsO4)2 6.8×10-19
AlAsO4 1.6×10-16
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元素
浓度 28.42g/L 1.6g?L-1
排放标准 pH 6~9 0.5mg?L-1
回答以下问题:
(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=
0.29
0.29
 mol?L-1.
(2)写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:Ksp[Ca3(AsO4)2]=
c3(Ca2+)?c2 (AsO43-)
c3(Ca2+)?c2 (AsO43-)
,若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol?L-1,c(AsO43-)的最大是
5.7×10-17
5.7×10-17
mol?L-1.

Ⅱ.“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出了热值高达122500~16000kJ?m-3的煤炭气,其主要成分是CO和H2.CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛.
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=-483.6kJ?mol-1
③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H3=+131.3kJ?mol-1
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g),△H=
-524.8
-524.8
kJ?mol-1.
标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6L与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应过程中转移
3
3
mol e-.
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