Question

【題目】飲用水中含有砷會導致砷中毒，金屬冶煉過程產生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測。冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在，可用化學沉降法處理酸性高濃度含砷廢水，其工藝流程如下：

已知：①As2S3與過量的S2-存在以下反應：As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS33-(aq)；

②亞砷酸鹽的溶解性大于相應砷酸鹽。

（1）砷是第四周期VA族元素，則砷的原子序數為________；AsH3的電子式為____________；

（2）根據元素周期律，下列說法正確的是_________。

a.酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4 b．原子半徑：S＞P＞As

c．非金屬性：S＞P＞As

（3）砷酸的第一步電離方程式為________________。

（4）沉淀X為_________________(填化學式)。

（5）“一級沉砷”中FeSO4的作用是____________________________________________；“二級沉砷”中H2O2與含砷物質反應的化學方程式為_____________________________。

（6）關于地下水中砷的來源有多種假設，其中一種認為是富含砷的黃鐵礦（FeS2）被氧化為Fe(OH)3，同時生成SO42-，導致砷脫離礦體進入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為______________________

Answer 1

【答案】 33 ac H3AsO4H++H2AsO4- CaSO4 沉淀過量的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，則砷的原子序數為33，AsH3為共價化合物，AsH3的電子式為 ；正確答案：33； 。

（2）非金屬性越強，最高價氧化物的水化物的酸性就越強，非金屬性S＞P＞As，所以酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4，a正確；同一周期從左到右，原子半徑逐漸減小；同一主族，從上到下，原子半徑逐漸增大；因此原子半徑：As＞P＞S；b錯誤；非金屬元素的原子半徑越小，元素的非金屬性就越強，因此非金屬性：S＞P＞As，c正確；正確答案：ac。

（3）H3AsO4為三元弱酸，能發生三步電離，第一步電離方程式為H3AsO4H++H2AsO4- ；正確答案：H3AsO4H++H2AsO4- 。

（4）未完全沉淀的可被氧化為，溶于水后生成，與反應生成沉淀；正確答案：CaSO4。

（5）“一級沉砷”中FeSO4的作用是沉淀過量的S2-，使As2O3(a)+3S2-(aq)2AsS32-(aq)平衡左移，提高沉砷效果； “二級沉砷”中H2O2與含砷物質反應的化學方程式為H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O ；正確答案：沉淀過量的S2-，使As2O3(a)+3S2-(aq)2AsS32-(aq)平衡左移，提高沉砷效果； H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O。

（6）黃鐵礦（FeS2）被氧化為Fe(OH)3，同時生成SO42-； FeS2被O2氧化的離子方程式為4FeS2＋15O2＋14H2O4Fe(OH)3＋8SO42＋16H+；正確答案：4FeS2＋15O2＋14H2O4Fe(OH)3＋8SO42＋16H+。