以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸所得的酸性廢水中砷元素含量極高,為控制砷的排放,用化學(xué)沉降法處理含砷廢水,相關(guān)數(shù)據(jù)如下表.
表1.幾種砷酸鹽的Ksp |
難溶物 |
Ksp |
Ca3(AsO4)2 |
6.8×10-9 |
AlAsO4 |
1.6×10-16 |
FeAsO4 |
7.2×10-21 |
表2.工廠污染物排放濃度及允許排放標(biāo)準(zhǔn) |
污染物 |
H2SO4 |
As |
濃度 |
19.6g/L |
1.6g?L-1 |
排放標(biāo)準(zhǔn) |
pH6~9 |
0.5mg?L-1 |
回答以下問題:
(1)該硫酸工廠排放的廢水中硫酸的物質(zhì)的量濃度c(H
2SO
4)=
0.2
0.2
mol?L
-1.
(2)寫出難溶物Ca
3(AsO
4)
2的K
sp表達(dá)式:K
sp[Ca
3(AsO
4)
2]=
,若混合溶液中Al
3+、Fe
3+的濃度均為1.0×10
-4mol?L
-1,c(
)的最大是
7.2×10-17
7.2×10-17
mol?L
-1.
(3)工廠排放出的酸性廢水中的三價砷(H
3AsO
3弱酸)不易沉降,可投入MnO
2先將其氧化成五價砷(H
3AsO
4弱酸),寫出該反應(yīng)的離子方程式
2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O
2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O
.
(4)在處理含砷廢水時采用分段式,先向廢水中投入生石灰調(diào)節(jié)pH到2,再投入生石灰將pH調(diào)節(jié)到8左右使五價砷以Ca
3(AsO
4)
2形式沉降.
①將pH調(diào)節(jié)到2時廢水中有大量沉淀產(chǎn)生,沉淀主要成分的化學(xué)式為
CaSO4
CaSO4
;
②Ca
3(AsO
4)
2在pH調(diào)節(jié)到8左右才開始沉淀的原因為
H
3AsO
4是弱酸,當(dāng)溶液中pH調(diào)節(jié)到8左右時
濃度增大,Ca
3(AsO
4)
2開始沉淀
H
3AsO
4是弱酸,當(dāng)溶液中pH調(diào)節(jié)到8左右時
濃度增大,Ca
3(AsO
4)
2開始沉淀
.