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低濃度含砷(As)廢水可用鐵鹽沉淀法處理。通常情況下,廢水中同時(shí)存在三價(jià)砷和五價(jià)砷,其去除原理為:Fe3++AsO33-═FeAsO3↓,F(xiàn)e3++AsO43-═FeAsO4↓。
已知:①三價(jià)砷的毒性高于五價(jià)砷;
②Ksp(FeAsO3)>Ksp(FeAsO4);
③K2FeO4具有較強(qiáng)的氧化性。pH越小,其氧化性越強(qiáng),穩(wěn)定性越弱。
(1)pH約為7時(shí),為除去廢水中的砷,下列試劑中去除效果較好的是
C
C
(填序號(hào))
A.FeCl3
B.K2FeO4
C.FeCl3、K2FeO4
選擇該試劑的理由是
K2FeO4將三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷;5H2O+2FeO42-+3AsO33-=2FeAsO4↓+AsO43-+10OH-,五價(jià)砷的毒性更低,生成的FeAsO4溶解度小,更易除去;理論上反應(yīng)生成的Fe3+與AsO43-的物質(zhì)的量之比為2:3,使AsO43-沉淀需要補(bǔ)充Fe3+
K2FeO4將三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷;5H2O+2FeO42-+3AsO33-=2FeAsO4↓+AsO43-+10OH-,五價(jià)砷的毒性更低,生成的FeAsO4溶解度小,更易除去;理論上反應(yīng)生成的Fe3+與AsO43-的物質(zhì)的量之比為2:3,使AsO43-沉淀需要補(bǔ)充Fe3+
。
(2)一定條件下,以K2FeO4去除廢水中的砷,溶液的pH對(duì)砷去除率的影響如圖1所示:
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①當(dāng)pH>8時(shí),pH越大,砷去除率越低,其原因可能是
pH升高,高鐵酸鉀氧化性減弱,AsO33-轉(zhuǎn)化為FeAsO4沉淀的量減小,砷去除率降低
pH升高,高鐵酸鉀氧化性減弱,AsO33-轉(zhuǎn)化為FeAsO4沉淀的量減小,砷去除率降低

②當(dāng)pH<5時(shí),pH越小,砷去除率越低,其原因可能是
pH降低,高鐵酸鉀不穩(wěn)定分解,F(xiàn)eO42-濃度降低,砷去除率降低
pH降低,高鐵酸鉀不穩(wěn)定分解,F(xiàn)eO42-濃度降低,砷去除率降低
。
(3)Na2S2O8易溶于水、有氧化性,利用Fe-Na2S2O8體系去除廢水中的五價(jià)砷,反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。
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已知:?OH(羥基自由基)是一種不帶電荷的活性中間體,“?”表示未成對(duì)電子。
①寫出?OH(的電子式
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。
②S2O82-在此過程中的作用與發(fā)生的變化可描述為
S2O82-作為氧化劑,先在鐵表面與鐵反應(yīng)生成Fe2+和SO42-,反應(yīng)的方程式為S2O82-+Fe=2SO42-+Fe2+,S2O82-繼續(xù)與Fe2+反應(yīng)生成Fe3+和SO4-?,反應(yīng)的方程式為S2O82-+Fe2+=Fe3++SO4-?+SO42-,F(xiàn)e2+和Fe3+將廢水中的五價(jià)砷轉(zhuǎn)化為As(V)共沉淀
S2O82-作為氧化劑,先在鐵表面與鐵反應(yīng)生成Fe2+和SO42-,反應(yīng)的方程式為S2O82-+Fe=2SO42-+Fe2+,S2O82-繼續(xù)與Fe2+反應(yīng)生成Fe3+和SO4-?,反應(yīng)的方程式為S2O82-+Fe2+=Fe3++SO4-?+SO42-,F(xiàn)e2+和Fe3+將廢水中的五價(jià)砷轉(zhuǎn)化為As(V)共沉淀
。

【答案】C;K2FeO4將三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷;5H2O+2FeO42-+3AsO33-=2FeAsO4↓+AsO43-+10OH-,五價(jià)砷的毒性更低,生成的FeAsO4溶解度小,更易除去;理論上反應(yīng)生成的Fe3+與AsO43-的物質(zhì)的量之比為2:3,使AsO43-沉淀需要補(bǔ)充Fe3+;pH升高,高鐵酸鉀氧化性減弱,AsO33-轉(zhuǎn)化為FeAsO4沉淀的量減小,砷去除率降低;pH降低,高鐵酸鉀不穩(wěn)定分解,F(xiàn)eO42-濃度降低,砷去除率降低;菁優(yōu)網(wǎng);S2O82-作為氧化劑,先在鐵表面與鐵反應(yīng)生成Fe2+和SO42-,反應(yīng)的方程式為S2O82-+Fe=2SO42-+Fe2+,S2O82-繼續(xù)與Fe2+反應(yīng)生成Fe3+和SO4-?,反應(yīng)的方程式為S2O82-+Fe2+=Fe3++SO4-?+SO42-,F(xiàn)e2+和Fe3+將廢水中的五價(jià)砷轉(zhuǎn)化為As(V)共沉淀
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:9引用:1難度:0.5
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    (1)用足量(NH42SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
    ①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
     
    。
    ②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH34]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
     

    (2)“浸出”時(shí)As2O3轉(zhuǎn)化為
    A
    s
    O
    3
    -
    3
    。“除砷”步驟①中用(NH42S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為
     

    (3)“除重金屬”時(shí),加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
     
    和BaSO4。
    (4)“蒸氨”時(shí)會(huì)出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動(dòng)原理解釋原因:
     
    。
    (5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
     
    。
    (6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
    已知:?。腆w失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
    樣品起始質(zhì)量
    -
    剩余固體質(zhì)量
    樣品起始質(zhì)量
    ×100%。
    ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
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    ①280℃時(shí)煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
     
    %(保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)。
    ②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
     
    (填字母序號(hào))。
    a.恒溫280℃,60~120min
    b.恒溫300℃,240~300min
    c.恒溫350℃,240~300min
    d.恒溫550℃,60~120min
    (7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:79引用:5難度:0.5
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    發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4
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