Question

【題目】工業(yè)上采用酸性高濃度含砷廢水(砷主要以亞砷酸H3AsO3形式存在)提取中藥藥劑As2O3．工藝流程如下：

回答下列問題：

(1)已知砷元素與N同一主族，原子比N原子多兩個電子層，則砷元素的原子序數(shù)為___________，“沉砷”中所用Na2S的電子式為_____________。

(2)已知：As2S3與過量的S2-存在以下反應(yīng)：As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS33- ；“沉砷”中FeSO4的作用是___________________________。

(3)“焙燒”過程中由于條件的原因，生成的三氧化二鐵中混有四氧化三鐵，證明四氧化三鐵存在的試劑是_________________________________。(寫名稱)

(4)“氧化”過程中，可以用單質(zhì)碘為氧化劑進(jìn)行氧化，寫出該反應(yīng)的離子方程式__________________。

(5)調(diào)節(jié)pH=0時，由Na3AsO4制備As2O3的離子方程式為_______________。

(6)一定條件下，用雄黃(As4S4)制備As2O3的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。若反應(yīng)中，1molAs4S4(其中As元素的化合價為+2價)參加反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移28mole-，則物質(zhì)a為___________。(填化學(xué)式)

Answer 1

【答案】33 與過量的S2-結(jié)合生成FeS沉淀，防止As2O3與S2-結(jié)合生成AsS33-（或與S2-結(jié)合生成FeS沉淀，使平衡左移，提高沉砷效果） 稀硫酸、鐵氰化鉀（或稀硫酸、高錳酸鉀） AsO33-+I2+2OH-=2I-+3AsO43-+H2O 2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O SO2

【解析】

酸性高濃度含砷廢水加入硫化鈉、硫酸亞鐵，其中硫酸亞鐵可除去過量的硫離子，過濾得到As2S3和FeS，焙燒，可生成As2O3、氧化鐵，加入氫氧化鈉溶液生成Na3AsO3，氧化生成Na3AsO4，生成的氣體為二氧化硫，與Na3AsO4在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成As2O3，結(jié)合氧化還原反應(yīng)的規(guī)律分析解答。

(1)砷元素與N同一主族，為第四周期第VA族元素，砷元素的原子序數(shù)為7+8+18=33，Na2S屬于離子化合物，電子式為，故答案為：33；；

(2)亞鐵離子與過量的S2-結(jié)合生成FeS沉淀，使As2S3+3S2-2AsS32-平衡逆向進(jìn)行，提高沉砷效果，防止As2O3與S2-結(jié)合生成AsS33-，故答案為：與過量的S2-結(jié)合生成FeS沉淀，防止AS2O3與S2-結(jié)合生成AsS33-；

(3)四氧化三鐵含有+2價鐵，具有還原性，可在酸性條件下與高錳酸鉀反應(yīng)，溶液褪色，則可用硫酸、高錳酸鉀檢驗，也可以用稀硫酸溶解后用鐵氰化鉀檢驗，故答案為：稀硫酸、高錳酸鉀溶液(或稀硫酸、鐵氰化鉀)；

(4)“氧化”過程中，可以用單質(zhì)碘為氧化劑進(jìn)行氧化AsO33-，反應(yīng)的離子方程式為AsO33-+I2+2OH-=2I-+3AsO43-+H2O，故答案為：AsO33-+I2+2OH-=2I-+3AsO43-+H2O；

(5)調(diào)節(jié)pH=0時，二氧化硫與Na3AsO4制備As2O3的離子方程式為2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O，故答案為：2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O；

(6)As4S4中As為+2價、S為-2價，反應(yīng)生成As2O3，As為+3價，則1molAs4S4參加反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移28mole-，其中As化合價升高4×1=4，轉(zhuǎn)移4mol電子，則4molS轉(zhuǎn)移24mol電子，S元素化合價升高6價，則生成物中S的化合價為+4價，應(yīng)為SO2，故答案為：SO2。