Question

【題目】飲用水中含有砷會導致砷中毒，水體中溶解的砷主要以As( Ⅲ)亞砷酸鹽和As(V)砷酸鹽形式存在。

(1)砷與磷為同一主族元素，磷的原子結(jié)構(gòu)示意圖為___________________。

(2)根據(jù)元素周期律，下列說法正確的是____________________(填字母代號)。

a.最高價氧化物對應水化物的酸性：S>P>As b. 原子半徑：S>P>As c.非金屬性：S>P>As

(3)關(guān)于地下水中砷的來源有多種假設，其中一種認為是富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3，同時生成SO42-，導致砷脫離礦體進入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為_________________________。

(4)去除水體中的砷，可先將As(Ⅲ )轉(zhuǎn)化為As(V)，選用NaClO可實現(xiàn)該轉(zhuǎn)化。

已知：投料前水樣pH=5.81，0.1 mol/L NaClO溶液pH=10.5，溶液中起氧化作用的物質(zhì)是次氯酸。

研究NaClO投加量對As(Ⅲ)氧化率的影響得到如下結(jié)果：

產(chǎn)生此結(jié)果的原因是_________________________。

(5)強陰離子交換柱可以吸附以陰離子形式存在的As(V)，從而達到去除As的目的。

已知：一定條件下，As(V)的存在形式如下表所示：

pH	<2	2～7	7～11	11～14
存在形式	H3AsO4	H2AsO4-	HAsO42-	HAsO42-、AsO43-

pH=6時，NaClO氧化亞砷酸(H3AsO3)的離子方程式是_____________________。

Answer 1

【答案】 ac 4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8SO42-+16H+ 起氧化作用的物質(zhì)是次氯酸，NaClO溶液顯堿性，當NaClO投加量增大時，NaClO溶液濃度增大，溶液堿性增強，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As(Ⅲ)氧化率降低 HClO+H3AsO3=H2AsO4-+Cl-+2H+

【解析】（1）磷位于第三周期第VA族，原子序數(shù)為15，故原子結(jié)構(gòu)示意圖為。

（2）同周期元素隨原子序數(shù)遞增，原子半徑減小，元素非金屬性增強，最高價氧化物對應水化物的酸性增強；同主族元素隨原子序數(shù)遞增，原子半徑增大，元素非金屬性減弱，最高價氧化物對應水化物的酸性減弱；S和P同周期，原子序數(shù)S>P；P和As同主族，原子序數(shù)As>P，所以最高價氧化物對應水化物的酸性：S>P>As；原子半徑：As>P>S；非金屬性：S>P>As，故a、c正確，b錯誤。

（3）由題意，FeS2被O2氧化為Fe(OH)3，同時生成SO42-，根據(jù)原子守恒，水應參與反應，故離子方程式為：4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8SO42-+16H+。

（4）由圖可得，隨著NaClO投加量的增大，As(Ⅲ)氧化率降低，由題意，溶液中起氧化作用的物質(zhì)是次氯酸，而NaClO溶液顯堿性，當投加量大時，溶液堿性增強，NaClO溶液濃度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As(Ⅲ)氧化率降低。

（5）由已知溶液中起氧化作用的物質(zhì)是次氯酸，pH=6時，NaClO溶液中生成HClO，又由表中數(shù)據(jù)可得pH=6時，As(V)的存在形式為H2AsO4-，所以pH=6時NaClO氧化亞砷酸(H3AsO3)的離子方程式是：HClO+H3AsO3=H2AsO4-+Cl-+2H+。