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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,廢水中同時存在三價砷和五價砷,其去除原理為:Fe3++AsO33-═FeAsO3↓,F(xiàn)e3++AsO43-═FeAsO4↓。
已知:①三價砷的毒性高于五價砷;
②Ksp(FeAsO3)>Ksp(FeAsO4);
③K2FeO4具有較強的氧化性。pH越小,其氧化性越強,穩(wěn)定性越弱。
(1)pH約為7時,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)
A.FeCl3
B.K2FeO4
C.FeCl3、K2FeO4
選擇該試劑的理由是
K2FeO4將三價砷氧化為五價砷;5H2O+2FeO42-+3AsO33-=2FeAsO4↓+AsO43-+10OH-,五價砷的毒性更低,生成的FeAsO4溶解度小,更易除去;理論上反應生成的Fe3+與AsO43-的物質的量之比為2:3,使AsO43-沉淀需要補充Fe3+
K2FeO4將三價砷氧化為五價砷;5H2O+2FeO42-+3AsO33-=2FeAsO4↓+AsO43-+10OH-,五價砷的毒性更低,生成的FeAsO4溶解度小,更易除去;理論上反應生成的Fe3+與AsO43-的物質的量之比為2:3,使AsO43-沉淀需要補充Fe3+

(2)一定條件下,以K2FeO4去除廢水中的砷,溶液的pH對砷去除率的影響如圖1所示:

①當pH>8時,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-轉化為FeAsO4沉淀的量減小,砷去除率降低
。
②當pH<5時,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砷,反應機理如圖2所示。

已知:?OH(羥基自由基)是一種不帶電荷的活性中間體,“?”表示未成對電子。
①寫出?OH(的電子式
。
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生成Fe2+和SO42-,反應的方程式為S2O82-+Fe=2SO42-+Fe2+,S2O82-繼續(xù)與Fe2+反應生成Fe3+和SO4-?,反應的方程式為S2O82-+Fe2+=Fe3++SO4-?+SO42-,F(xiàn)e2+和Fe3+將廢水中的五價砷轉化為As(V)共沉淀
S2O82-作為氧化劑,先在鐵表面與鐵反應生成Fe2+和SO42-,反應的方程式為S2O82-+Fe=2SO42-+Fe2+,S2O82-繼續(xù)與Fe2+反應生成Fe3+和SO4-?,反應的方程式為S2O82-+Fe2+=Fe3++SO4-?+SO42-,F(xiàn)e2+和Fe3+將廢水中的五價砷轉化為As(V)共沉淀

【答案】C;K2FeO4將三價砷氧化為五價砷;5H2O+2FeO42-+3AsO33-=2FeAsO4↓+AsO43-+10OH-,五價砷的毒性更低,生成的FeAsO4溶解度小,更易除去;理論上反應生成的Fe3+與AsO43-的物質的量之比為2:3,使AsO43-沉淀需要補充Fe3+;pH升高,高鐵酸鉀氧化性減弱,AsO33-轉化為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;;S2O82-作為氧化劑,先在鐵表面與鐵反應生成Fe2+和SO42-,反應的方程式為S2O82-+Fe=2SO42-+Fe2+,S2O82-繼續(xù)與Fe2+反應生成Fe3+和SO4-?,反應的方程式為S2O82-+Fe2+=Fe3++SO4-?+SO42-,F(xiàn)e2+和Fe3+將廢水中的五價砷轉化為As(V)共沉淀
【解答】
【點評】
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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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    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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    (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (4)煅燒A的反應方程式是
     
    。
    (5)ag燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數(shù)應不低于
     
    (用含a、b的表達式表示)。

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
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    (1)焙燒時產生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
     
    ,檢驗Fe3+已經除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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