Question

【題目】三氧化二砷(As2O3)可用于治療急性早幼粒白血病。利用某酸性含砷廢水(含、H+、)可提取三氧化二砷，提取工藝流程如下：

已知：①常溫下，；。

②As2O3+6NaOH=2Na3AsO3+3H2O。

③As2S3易溶于過量的Na2S溶液中，故加入FeSO4的目的是除去過量的S2-。

回答下列問題：

(1)操作M的名稱是________，濾液N中含有的陽離子有Fe2+、H+、________。

(2)“焙燒”操作中，As2S3參與反應的化學方程式為____________。

(3)“堿浸”的目的是_____________，“濾渣Y”的主要成分是_____________(寫化學式)。

(4)“氧化”中發生反應的離子方程式為___________________。

(5)該流程中可循環使用的物質是_________(寫化學式)，某次“還原”過程中制得了1.98kgAs2O3，則消耗標準狀況下該物質的體積是________L。

(6)溶液中金屬離子的除去方法之一是Na2S沉降法。常溫下，若某溶液中含Fe2+、Ag+，且濃度均為0.1mol·L-1，則向該溶液中滴加稀Na2S溶液時，先生成的沉淀是________(填化學式)。

Answer 1

【答案】過濾 Na+ 從As2O3和Fe2O3的混合物中分離出As元素 Fe2O3 SO2 448 Ag2S

【解析】

酸性含砷廢水(含、H+、)加入Na2S和FeSO4得到As2S3和FeS沉淀，過濾將沉淀和濾液分離；As2S3和FeS在空氣中焙燒得到As2O3、Fe2O3以及SO2，加入NaOH溶液溶解焙燒產物，As2O3反應生成Na3AsO3形成溶液，過濾得到的濾渣Y為Fe2O3，加入雙氧水將Na3AsO3氧化得到Na3AsO4，通入二氧化硫和稀硫酸將Na3AsO4還原得到As2O3。

(1)將固體和液體分離可以采用過濾的方法；沉砷時加入了硫化鈉和硫酸亞鐵，所以陽離子除了Fe2+、H+還有Na+；

(2)焙燒過程中As2S3中S元素被空氣中的氧氣氧化為SO2，結合元素守恒和電子守恒可得反應方程式為；

(3)根據題目所給信息可知As2O3可以和NaOH溶液發生反應，而Fe2O3不能，所以堿浸的目的是從As2O3和Fe2O3的混合物中分離出As元素；濾渣Y為Fe2O3；

(4)氧化過程中被雙氧水氧化成，結合電子守恒和電荷守恒可得離子方程式為；

(5)焙燒過程產生二氧化硫，二氧化硫具有還原性，還原時可用二氧化硫還原Na3AsO4，所以可以循環使用的物質為SO2；1.98kgAs2O3的物質的量為=10mol，還原過程中As元素由+5價變為+2價，所以生成10mol產品轉移40mol電子，S元素由+4(SO2)價變為+6(SO)價，所以轉移40mol電子時需要消耗20mol二氧化硫，標況下體積為448L；

(6)常溫下，；，雖然兩種沉淀類型不同，但硫化銀的溶度積比硫化亞鐵的溶度積小得多，所以可斷定硫化銀更難溶，所以相同情況下，先生成的沉淀為Ag2S。