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)“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(shí)，請(qǐng)寫出由Na3AsO4制備As2O3的離子方程式_________________。

(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(jià)為+2價(jià)）參加反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移28mole-，則物質(zhì)a為___________。(填化學(xué)式)

Answer 1

【答案】 與過量的S2-結(jié)合生成FeS沉淀，防止AS2O3與S2-結(jié)合生成AsS33- 稀硫酸、高錳酸鉀溶液 AsO33-+I2+2OH-=2I-+3AsO43-+H2O 2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O SO2

【解析】

向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，然后焙燒，可生成As2O3、Fe2O3，向其中加入氫氧化鈉溶液，As2O3反應(yīng)生成Na3AsO3，然后氧化生成Na3AsO4，生成的氣體為SO2，與Na3AsO4在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成As2O3，以此解答該題。

(1)Na2S為離子化合物，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- ；在“沉砷”過程中加入FeSO4的作用是與溶液在的S2-發(fā)生反應(yīng)形成FeS沉淀，以除去過量的S2-，使可逆反應(yīng)As2S3+3S2-2AsS32-的化學(xué)平衡逆向進(jìn)行，從而可提高沉砷效果，防止AS2O3與S2-結(jié)合生成AsS33-；

(3)四氧化三鐵含有+2價(jià)鐵，具有還原性，可在酸性條件下與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，使溶液的紫色褪去，因此可用的試劑為硫酸、酸性高錳酸鉀溶液

(4)在“氧化”過程中，I2將Na3AsO3氧化為Na3AsO4，根據(jù)電子守恒、原子守恒，可得該反應(yīng)的離子方程式為AsO33-+I2+2OH-=2I-+3AsO43-+H2O；

(5)調(diào)節(jié)pH=0時(shí)，SO2將Na3AsO4還原為As2O3，SO2被氧化為SO42-，根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒，可得離子方程式為2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O；

(6)As4S4中As為+2價(jià)、S為-2價(jià)，且As元素被氧化為+3價(jià)的As2O3，1molAs4S4(其中As元素的化合價(jià)為+2價(jià))參加反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移28mole-，由于As的化合價(jià)只升高了1，則S元素化合價(jià)必須升高6價(jià)，即S元素的化合價(jià)由-2升高為+4價(jià)，因此應(yīng)為SO2。