Question

以硫鐵礦為原料生產硫酸所得的酸性廢水中砷元素含量極高，為控制砷的排放，采用化學沉降法處理含砷廢水，相關數據如下表。

難溶物	Ksp
Ca3(AsO4)2	6.8×10－19
AlAsO4	1.6×10－16
FeAsO4	5.7×10－21

污染物	H2SO4	As
濃度	28.42 g/L	1.6 g·L－1
排放標準	pH 6～9	0.5 mg·L－1

表1．幾種砷酸鹽的K_sp             表2．工廠污染物排放濃度及允許排放標準
回答以下問題：
⑴該硫酸工廠排放的廢水中硫酸的物質的量濃度c(H₂SO₄)＝  ▲ mol·L^－1。
⑵寫出難溶物Ca₃(AsO₄)₂的K_sp表達式：K_sp[Ca₃(AsO₄)₂]＝  ▲ ，若混合溶液中Al^3＋、Fe^3＋的濃度均為1.0×10^－4mol·L^－1，c(AsO₄^3－)的最大是  ▲ mol·L^－1。
⑶工廠排放出的酸性廢水中的三價砷（H₃AsO₃弱酸）不易沉降，可投入MnO₂先將其氧化成五價砷（H₃AsO₄弱酸），寫出該反應的離子方程式  ▲ 。
⑷在處理含砷廢水時采用分段式，先向廢水中投入生石灰調節pH到2，再投入生石灰將pH調節到8左右使五價砷以Ca₃(AsO₄)₂形式沉降。
①將pH調節到2時廢水中有大量沉淀產生，沉淀主要成分的化學式為  ▲ ；
②Ca₃(AsO₄)₂在pH調節到8左右才開始沉淀的原因為  ▲ 。

Answer 1

⑴0.29
⑵c³ (Ca^2＋)·c² (AsO₄^3－)       5.7×10^－17
⑶2H^＋＋MnO₂＋H₃AsO₃＝H₃AsO₄＋Mn^2＋＋H₂O
⑷①CaSO₄ ②H₃AsO₄是弱酸，當溶液中pH調節到8左右時AsO₄^3－濃度增大，Ca₃(AsO₄)₂開始沉淀

略