Question

【题目】工业上采用酸性高浓度含砷废水(砷主要以亚砷酸H3AsO3形式存在)提取中药药剂As2O3．工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)已知砷元素与N同一主族，原子比N原子多两个电子层，则砷元素的原子序数为___________，“沉砷”中所用Na2S的电子式为_____________。

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

(3)“焙烧”过程中由于条件的原因，生成的三氧化二铁中混有四氧化三铁，证明四氧化三铁存在的试剂是_________________________________。(写名称)

(4)“氧化”过程中，可以用单质碘为氧化剂进行氧化，写出该反应的离子方程式__________________。

(5)调节pH=0时，由Na3AsO4制备As2O3的离子方程式为_______________。

(6)一定条件下，用雄黄(As4S4)制备As2O3的转化关系如图所示。若反应中，1molAs4S4(其中As元素的化合价为+2价)参加反应时，转移28mole-，则物质a为___________。(填化学式)

Answer 1

【答案】33 与过量的S2-结合生成FeS沉淀，防止As2O3与S2-结合生成AsS33-（或与S2-结合生成FeS沉淀，使平衡左移，提高沉砷效果） 稀硫酸、铁氰化钾（或稀硫酸、高锰酸钾） AsO33-+I2+2OH-=2I-+3AsO43-+H2O 2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O SO2

【解析】

酸性高浓度含砷废水加入硫化钠、硫酸亚铁，其中硫酸亚铁可除去过量的硫离子，过滤得到As2S3和FeS，焙烧，可生成As2O3、氧化铁，加入氢氧化钠溶液生成Na3AsO3，氧化生成Na3AsO4，生成的气体为二氧化硫，与Na3AsO4在酸性条件下发生氧化还原反应生成As2O3，结合氧化还原反应的规律分析解答。

(1)砷元素与N同一主族，为第四周期第VA族元素，砷元素的原子序数为7+8+18=33，Na2S属于离子化合物，电子式为，故答案为：33；；

(2)亚铁离子与过量的S2-结合生成FeS沉淀，使As2S3+3S2-2AsS32-平衡逆向进行，提高沉砷效果，防止As2O3与S2-结合生成AsS33-，故答案为：与过量的S2-结合生成FeS沉淀，防止AS2O3与S2-结合生成AsS33-；

(3)四氧化三铁含有+2价铁，具有还原性，可在酸性条件下与高锰酸钾反应，溶液褪色，则可用硫酸、高锰酸钾检验，也可以用稀硫酸溶解后用铁氰化钾检验，故答案为：稀硫酸、高锰酸钾溶液(或稀硫酸、铁氰化钾)；

(4)“氧化”过程中，可以用单质碘为氧化剂进行氧化AsO33-，反应的离子方程式为AsO33-+I2+2OH-=2I-+3AsO43-+H2O，故答案为：AsO33-+I2+2OH-=2I-+3AsO43-+H2O；

(5)调节pH=0时，二氧化硫与Na3AsO4制备As2O3的离子方程式为2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O，故答案为：2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O；

(6)As4S4中As为+2价、S为-2价，反应生成As2O3，As为+3价，则1molAs4S4参加反应时，转移28mole-，其中As化合价升高4×1=4，转移4mol电子，则4molS转移24mol电子，S元素化合价升高6价，则生成物中S的化合价为+4价，应为SO2，故答案为：SO2。