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喜讯：2017年高考真题——化学（江苏卷）第20题 共命中14分2017-06-28 14:14:00　阅读 次 参与讨论()

喜讯：2017年高考真题——化学（江苏卷）

砷的应用命中14分

【高考真题】2017年高考真题——理综（江苏卷）第20题

        /down/2017-6/11/2744898.shtml

20．(14分)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。

（1）将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合，搅拌使其充分反应，可获得一种砷的高效吸附剂X，吸附剂X中含有 ，其原因是___________________________________。

（2）H₃AsO₃和H₃AsO₄水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如题20图- 1和题20图- 2所示。

①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0 ~ 10.0)，将NaOH溶液逐滴加入到H₃AsO₃溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_____________________。

②H₃AsO₄第一步电离方程式H₃AsO₄H₂AsO₄^-+H⁺的电离常数为K_a1,则pK_a1=_________(p K_a1 = -lg K_a1 )。

（3）溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH =7．1时, 吸附剂X表面不带电荷; pH > 7.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH<7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如题20图-3所示。

①在pH7~9之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原因是____________________。

②在pH4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为___________。 提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是____________________________________。

【答案】(1)碱性溶液吸收了空气中的CO₂

(2)①OH^- + H₃AsO₃H₂AsO₃^- + H₂O     ②2.2

(3)①在pH7~9之间,随pH升高H₂AsO₄^-转变为HAsO₄^2-,吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增加

②在pH4~7之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H₂AsO₄^-和HAsO₄^2-阴离子存在,静电引力较大;而三价砷主要以H₃AsO₃分子存在,与吸附剂X表面产生的静电引力小加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷

【命中试题一】北京市西城区2017届高三4月统一测试（一模）理综试题 Word版含答案/down/2017-4/12/2642512.shtml

26．As₂O₃在医药、电子等领域有重要应用。某含砷元素（As）的工业废水经如下流程转化为粗As₂O₃。

（1）“碱浸”的目的是将废水中的H₃AsO₃和H₃AsO₄转化为盐。H₃AsO₄转化为Na₃AsO₄反应的化学方程式是________。

（2）“氧化”时，1 mol AsO₃^3－转化为AsO₄^3－至少需要O₂________mol。

（3）“沉砷”是将砷元素转化为Ca₅(AsO₄)₃OH沉淀，发生的主要反应有：

    a．Ca(OH)₂(s)Ca²⁺(aq) + 2OH^－(aq)        ΔH ＜0

b．5Ca²⁺ + OH^－ + 3AsO₄^3－Ca₅(AsO₄)₃OH  ΔH ＞0

研究表明：“沉砷”的最佳温度是85℃。

    用化学平衡原理解释温度高于85℃后，随温度升高沉淀率下降的原因是________。

（4）“还原”过程中H₃AsO₄转化为H₃AsO₃，反应的化学方程式是________。

（5）“还原”后加热溶液，H₃AsO₃分解为As₂O₃，同时结晶得到粗As₂O₃。As₂O₃在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度（S）曲线如右图所示。为了提高粗As₂O₃的沉淀率，“结晶”过程进行的操作是 ________。

（6）下列说法中，正确的是________（填字母）。

a．粗As₂O₃中含有CaSO₄

b．工业生产中，滤液2可循环使用，提高砷的回收率

c．通过先“沉砷”后“酸化”的顺序，可以达到富集砷元素的目的

【答案】（1）H₃AsO₄ + 3NaOH == Na₃AsO₄ + 3H₂O

（2）0.5

（3）温度升高，反应a平衡逆向移动，c(Ca²⁺)下降，反应b平衡逆向移动，Ca₅(AsO₄)₃OH沉淀率下降

（4）H₃AsO₄ + H₂O + SO₂ == H₃AsO₃ + H₂SO₄

（5）调硫酸浓度约为7 mol·L^－1，冷却至25℃，过滤

（6）abc