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(12分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。难溶物KspCa3(AsO4)26.8×10－19AlAsO41.6×10－16FeAsO45.7×10－21表1．几种砷酸盐的Ksp&&&&&&&污染物H2SO4As浓度28.42 g/L1.6 g·L－1排放标准pH 6～90.5 mg·L－1表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准回答以下问题：⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)＝______________mol·L－1。⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式：Ksp[Ca3(AsO4)2]＝______________，若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，c(AsO43－)的最大是_______________mol·L－1。⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸），写出该反应的离子方程式________________________________。⑷在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为______________；②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为_____________________________。
题型：填空题难度：中档来源：不详
12分）⑴0.29⑵c3 (Ca2＋)·c2 (AsO43－)&&&&&& 5.7×10－17⑶2H＋＋MnO2＋H3AsO3＝H3AsO4＋Mn2＋＋H2O⑷①CaSO4&②H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右时AsO43－浓度增大，Ca3(AsO4)2开始沉淀（每空2分，共12分）（1）图表中硫酸浓度为28.42g/L，换算物质的量浓度==0.29mol/L（2）难溶物Ca3（AsO4）2的沉淀溶解平衡为：Ca3（AsO4）2（s）?3Ca2++2AsO43-；溶度积Ksp=c3（Ca2+）?c2&（AsO43-）；若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol?L-1，依据Ksp大小可以得到，Ksp（FeAsO4&）小，反应过程中Fe3+先析出沉淀；依据Ksp（FeAsO4&）=c（Fe3+）c（AsO43-）=5.7×10-21；Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol?L-1，计算得到&c（AsO43-）=5.7×10-17mol/L；答案为：c3（Ca2+）?c2&（AsO43-）；5.7×10-17；⑶离子方程式2H＋＋MnO2＋H3AsO3＝H3AsO4＋Mn2＋＋H2O⑷①CaO＋H2SO4=CaSO4＋H2O,CaSO4是微溶，饱和而析出，答案：CaSO4&②H3AsO4是弱酸，酸性条件下以主要以分子形式存在，随pH增大，AsO43－浓度增大，当溶液中pH调节到8左右时AsO43－浓度增大到Ca3(AsO4)2的浓度熵大于Ca3(AsO4)2的&&&Ksp Ca3(AsO4)2开始沉淀；答案：H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右时AsO43－浓度增大，Ca3(AsO4)2开始沉淀。
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据魔方格专家权威分析，试题“(12分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，..”主要考查你对&&光导纤维，新型材料（新型陶瓷、单晶硅等），塑料、纤维、橡胶，复合材料&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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光导纤维新型材料（新型陶瓷、单晶硅等）塑料、纤维、橡胶复合材料
光导纤维：
简称光纤，主要成分为SiO2，是一种能高质量传导光的玻璃纤维。如果将许多根经过技术处理的光纤绕在一起，就得到我们常说的光缆。光纤除了可以用于通讯外，还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面。例如，可将光导纤维内窥镜导入心脏，测量心脏中的血压、温度等。在能量和信息传输方面，光导纤维也得到了广泛的应用。 光导纤维主要特性：
①传导光的能力非常强 ②抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高 ③质量轻，光缆纤细，耐腐蚀光导纤维主要用途：
通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等新型无机非金属材料的特性：①能承受高温、强度高②具有光学特性③具有电学特性④具有生物功能 新型陶瓷:
①碳化硅陶瓷：将二氧化硅与碳在电炉中加热至1900℃以上可制得碳化硅：碳化硅陶瓷具有像金刚石一样的内部结构，晶体属于原子晶体。碳化硅陶瓷硬度高，可耐2000℃的高温，有较高的高温强度，化学性质稳定，耐腐蚀性强。碳化硅陶瓷可用于制造高温耐蚀部件、研磨盘、密封环、防弹板，用作研磨介质、航天器的涂层材料等。 ②氮化硅陶瓷：将高纯硅与纯氮气加热至1300℃ 可制得氮化硅：氮化硅陶瓷是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损：除氢氟酸外，不与其他无机酸反应，抗腐蚀能力强，高温时也能抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000℃以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂。氮化硅陶瓷可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件以及发动机受热面等。 ③氧化铝陶瓷：氧化铝陶瓷(人造刚玉)是一种极有前途的高温结构材料。它的熔点很高，可用作高级耐火材料，如坩埚、高温炉管等。利用氧化铝陶瓷硬度高的优点，可以制造在实验室中使用的刚玉球磨机，用来研磨比它硬度小的材料。用高纯度的原料，使用先进工艺，还可使氧化铝陶瓷变得透明，可制作高压钠灯的灯管。 现代信息基础材料——单晶硅:
硅是目前半导体工业最重要的基础材料，其导电特性对杂质等十分敏感，因此必须首先制备高纯度的硅，然后精确控制掺杂元素的量和种类，并使它们均匀分布于材料之中。粗硅制取：高纯硅制取：新型无机非金属材料的品种：
（1）氧化铝陶瓷(人造刚玉) 特性：①高熔点 ②高硬度 ③可制成透明陶瓷用途：高级耐火材料，刚玉球磨机，高压钠灯的灯管等（2）氮化硅陶瓷& 特性：①高硬度，耐磨损 ②抗腐蚀。高温时抗氧化 ③抗冷热冲击 ④耐高温且不易传热 ⑤本身具有润滑性用途：制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件，用于制造发动机部件的受热面等合成材料：
又称人造材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料，其特质与原料不同，如塑料、玻璃、钢铁等。三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶塑料：主要成分合成树脂（高聚物），还含有增塑剂和防老化剂等添加剂，一定属人工合成的。 热塑性塑料：线形结构受热会熔化、冷却会硬化，多次使用，如聚乙烯塑料，聚丙烯塑料等热固性塑料：受热会交联成立体网状结构，一次使用酚醛树脂，脲醛树脂等纤维：天然纤维：属纤维素，棉花、麻等属蛋白质:羊毛和蚕丝等 人造纤维：用木材等为原料加工成的人造棉、人造丝、玻璃纸等仍属纤维素合成纤维（六大纶） 用石油、天然气、煤核农副产品等为原料人工合成的高分子材料 锦纶（尼龙）、涤纶（的确良）、腈纶（人造羊毛）、维纶、氯纶、丙纶 橡胶：(1)天然橡胶：聚异戊二烯(2)合成橡胶：通用橡胶：丁苯橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶 特种橡胶：耐热耐酸碱的氟橡胶、耐高温耐严寒的硅橡胶一般橡胶：线型结构，可塑性好，但强度和韧性差硫化橡胶：加硫后通过硫桥交联成立体型的网状结构，强度和韧性高、弹性好、化学稳定 复合材料：
是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。形形色色的复合材料：
(1)生产、生活中常用的复合材料
(2)航空、航天领域中常用的复合材料
无机非金属材料、金属材料、复合材料的比较：无机非金属材料、金属材料、复合材料是三种类型的材料，各自具有其独特的性能。
复合材料的组成：
复合材料的分类：
（1）（2）
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砷的测定分析方法一、前言地方性砷中毒是近年来被发现并列入地方病。虽然历史较短，仅有十几年，但涉及的面积广、人口多、病区复杂、病情严重。我省也发现有饮水型高砷区。中国的砷危害特别是水中含有危险浓度的砷，已成为潜在的公共卫生问题，也是21世纪中国急需解决的饮水卫生重大问题。砷是一种原生质毒物，具有广泛的生物效应，已被美国疾控中心和国际癌症研究机构（IARC）确定为第一类优先控制的致癌物质。而随着我国饮水型和燃煤型砷中毒病区的不断扩大，高砷区的确定和砷中毒病人的诊断正成为我国地方性砷中毒防治的中心工作。而饮用水、燃煤、各种砷污染物及暴露者各种生物材料中砷含量的测定对于高砷区的准确判定和患者的正确诊断尤其是早期诊断起着关键作用。二、砷的化学性质砷是周期表中第四周期、第五族元素，砷（As，原子量74.9216）是一种斜方六面体的灰黑色非金属，具有金属光泽，能升华，沸点：615℃。单质砷的化学活性不高，不溶于水、酸或醇类，无毒性。As的化合物有三价（As2O3）和五价（H3AsO4）两种。在氧化剂作用下或在空气中加热都可氧化成As2O3（砒霜），可与卤素和硫化合。一般不与碱溶液作用。1．砷的氢化物性质已知的砷的氢化物有：As2H2、As4H2、AsH3。在酸性溶液中：金属锌、铝及其他许多金属与砷化合物反应生成砷化氢。AsO33-+3Zn+9H+→3Zn2++3H2O+AsH3↑AsO43-+4Zn+11H+→4Zn2++4H2O+AsH3↑硼氢化钾（KBH4）还原砷化合物也生成砷化氢。KBH4+2H2O→KBO2+4H2↑2As3++BH4-+2H2O→2AsH3+BO2-+H2↑上述反应是广泛用于产生砷化氢后以多种检测技术来测定砷的基础。砷化氢是一种很强的还原剂，能分解重金属盐使重金属沉积出来。砷化氢还原硝酸银是一个有实际意义的反应
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《铁矿石中铅、砷、镉、汞、氟和氯含量的限量》编制说明
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以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol•L-1,c（AsO43-）最大是看不懂解析,为什么Fe先沉淀就拿Fe来算,铝不是也沉淀吗,而且什么是“最大” 总之,完全不懂题目意思
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铁矿石中砷的化验
    铁矿石中砷的化验
3.2.4砷的测定
方法一.流动注射一氢化物发生原子吸收法[14]
一．&&&&&&&&原理
氢化物发生可以方便地将待测元素从基体中分离、富集，并已成功地应用于分析As元素，而流动注射的应用，又克服了环境污染、试剂消耗量大等缺点，两种方法联用，大大提高了分析灵敏度。
本文采用王水分解铁矿，然后利用流动注射－氢化发生原子吸收技术测定铁矿中的砷元素。本法测定砷的检出限是0．20ng／ml，方法的RSD为2．1％。
二．仪器及仪器主要参数[15]
瓦里安SpectrAA-300型原子吸收分光光度计；
砷的空心阴极灯；瓦里安VGA-76氢化物发生器
载气压力：325Kpa； 硼氢化钾提升量：2ml/min；样品提升量：6 ml/min。
硼氢化纳溶液（0．8％m／V）：称取0．8g硼氢化纳于含有0．5g氢氧化钠的水溶液中，用水稀释至l00mL，现配现用。
碘化钾溶液：2O％m／V。 抗坏血酸溶液：10％m／V.。 铁底液（3％m／V〉:称取8．58g三氧化二铁溶解于l00mL盐酸中，用水稀释至200ml。
硼氢化纳、三氧化二铁为进口分析纯，氢氧化纳、盐酸、硝酸为优级纯，腆化钾、抗坏血酸为分析纯，重蒸水，砷的标准溶液（国家钢铁材料测试中心制〉。
四．分析步骤
称取1.000g铁矿样品（取制样按照IS03082，预干燥按照ISO／FDIS3087进行）于150mL烧杯中，加入30ml王水，盖上表面皿，先于低温加热至矿样大部分分解，再升高温至分解完全，蒸发近干，取下，加入10ml 1：1盐酸溶解盐类，冷却，移至100mL容量瓶中，用水稀至刻度。
分取1.00mL上述溶液于50mL容量瓶中，加6ml盐酸、5mL腆化钾溶液、5mL抗坏血酸溶液，用水稀至刻度，放置15－20min待测。分取溶液视其含量而定。同时带空白试验。
标准溶液的配制[16]：于一系列50mL容量瓶中，分别加入0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL标准溶液，砷的标准溶液浓度为0.1μg／mL，加入与样品含量相同的Fe底液、6mL盐酸、5mL腆化钾洛液、5mL抗坏血酸溶液，用水稀至刻度，放置15－20min待测。进行测定，记录数据。
方法二.(DDC-Ag)比色法[17]
样品消化后，以碘化钾，氯化亚锡将高价砷还原为三价砷，然后与锌粒和酸产生的新生态氢声称砷化氢，经银盐溶液吸收后，形成红色胶态物，与标准系列比较定量。
1、砷的吸收：称取0.25克DDC-Ag和0.25克奎宁（C20H4O2N2）,溶于100毫升氯仿中静置过夜，必要时过滤。澄清的吸收液应贮于棕色瓶中。
2、溴化汞试纸：将滤纸剪成直径为2cm的圆片，浸泡于溴化汞乙醇溶液中。使用前取出，使其自然干燥后备用。
3、 40％酸性氯化亚锡溶液：称取20克氯化亚锡（SnCl2.2H2O），溶于12.5毫升浓盐酸中，用水稀释至50毫升。另加2颗锡粒于溶液中。
4、 10％醋酸铅溶液。
5、 醋酸铅棉花：将脱脂棉浸泡于10％醋酸铅溶液中，1小时后取出，并使之疏松，在100℃烘箱内干燥，取出置于玻璃瓶中塞紧保存备用。
6、 醋酸铅试纸：将普通滤纸浸入10％醋酸铅溶液中，1小时候取出，自然晾干，剪成条状（8×5cm），置于瓶中保存，备用。
7、无砷锌细粒。
8、浓盐酸。
9、20％碘化钾溶液。
10、10％硝酸镁溶液。
11、氧化镁；
12、砷标准溶液：精确称取预先在硫酸干燥器中干燥过的或在100℃干燥2小时的三氧化二砷0.1320克，溶于l0毫升lN氢氧化钠溶液中，加1N硫酸溶液10毫升将此溶液仔细地移入1000毫升容量瓶中， 并用水稀释至刻度。此液每毫升含0.1毫克砷。使用时可将此液稀释成每毫升含l或10mg的砷。
13、1N氢氧化钠：量取52毫升氢氧化钠饱和溶液，注入l000毫升不含二氧化碳的水中，混匀。
14、1N硫酸溶液。
分光光度计、150ml锥形瓶、气管、醋酸铅棉花、10ml刻度离心管
四．分析步骤
1、样品处理：按古蔡砷斑法的样品处理，所得的灰分，加水l0毫升，1：1 H2S04溶液10毫升，使残渣溶解，并过滤于100毫升容量瓶中，用水稀释至刻度。
2、样品分析：吸取一定量样品溶液(视样品中含砷量而定)置于三角烧瓶中。另准确吸取每毫升相当于1微克砷的标准溶液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0毫升，分别置于三角烧瓶中。在盛有样品溶液或标准溶液的三角烧瓶中各加入水60毫升，l：1H2SO4溶液15毫升，15％碘化钾溶液5毫升,40％氯化亚锡溶液2毫升，摇匀，放置10分钟后，加入锌粒6克，立即塞紧带有玻璃弯管的橡皮塞，并将出口的尖管浸插在预先加有5毫升.吸收液的比色试管中，在室温下(25℃左右)反应吸收40分钟。取下吸收管，用氯仿补足各管的吸收液的体积至5毫升。用分光光度计于500nm波长处测定光密度。根据各标准管读得的光密度绘制标准曲线。根据样品溶液测得的光密度，从标准曲线中查得相应的砷含量。
五．计算：
砷(mg／kg)=C/W×1000
C：相当于砷的标准量(mg)；W：测定时样品溶液相当样品的重
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