1、填空题 某硫酸工厂的酸性废水中砷（As）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，工艺流程如下：
相关数据如下表，请回答以下问题：
表1．几种盐的Ksp
难溶物
| Ksp
|
Ca3(AsO4)2
| 6.8×10－19
|
CaSO4
| 9.1×10－6
|
FeAsO4
| 5.7×10－21
|
?
表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准
污染物
| H2SO4
| As
|
废水浓度
| 29.4g/L
| 1.6g·L－1
|
排放标准
| pH 6～9
| 0.5mg·L－1
|
?
（1）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。
（2）若酸性废水中Fe3+的浓度为1.0×10－4mol·L－1，c(AsO43－)=?mol·L－1。
（3）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），MnO2被还原为Mn2＋，反应的离子方程式为?。
（4）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，原因为?
?。
③砷酸（H3AsO4）分步电离的平衡常数(25℃)为：K1=5.6×10－3?K2=1.7×10－7?K3=4.0×10－12，第三步电离的平衡常数的表达式为K3=?。Na3AsO4的第一步水解的离子方程式为：AsO43－+H2O
HAsO42－+OH－，该步水解的平衡常数（25℃）为：?（保留两位有效数字）。
参考答案：（17分）
（1）0.3 （2分）
（2）5.7×10－17（2分）
（3）2H＋+MnO2+H3AsO3==H3AsO4+Mn2＋+H2O （3分）
（4）①CaSO4（2分）
②H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右，c(AsO43－)增大，Ca3(AsO4)2开始沉淀（3分）[或：pH增大，促进H3AsO4电离，c(AsO43－)增大，Qc=c3(Ca2＋)·c2(AsO43－)≥Ksp[Ca3(AsO4)2，Ca3(AsO4)2才沉淀]
③
?（2分）? 2.5×10－3（3分）
本题解析：（1）读表2中信息，以1L废水为研究对象，其中含有29.4gH2SO4，由于硫酸的相对分子质量为98，m/M=n，则n(H2SO4)=29.4g÷98g/mol=0.3mol，由于c=n/V，则c(H2SO4)=0.3mol÷1L=0.3mol/L；（2）FeAsO4是难溶盐，废水中存在其沉淀溶解平衡：FeAsO4 (s)
Fe3++AsO43－，则Ksp(FeAsO4)=c(Fe3+)?c(AsO43－)，所以c(AsO43－)= Ksp(FeAsO4)/c(Fe3+)=5.7×10－21/1.0×10－4 mol·L－1=5.7×10－17 mol·L－1；（3）H3AsO3失去2个电子被氧化为H3AsO4，MnO2得到2个电子被还原为Mn2＋，废水是酸性溶液，根据电子、电荷、原子守恒原理可得：2H＋+MnO2+H3AsO3==H3AsO4+Mn2＋+H2O；（4）①由于CaO+2H+==Ca2++H2O，读表1中信息可知，加入生石灰调解pH到2时，增大钙离子浓度，使CaSO4 (s)Ca2++SO42－的平衡向左移动，析出CaSO4沉淀[加入生石灰调解pH到2时，增大钙离子浓度，使Qc=c(Ca2＋)·c(SO42－)≥Ksp[CaSO4)，开始析出CaSO4沉淀]；②H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右，c(AsO43－)增大，Ca3(AsO4)2 (s) 3Ca2++2AsO43－的平衡向左移动，开始析出Ca3(AsO4)2沉淀[或pH增大，促进H3AsO4电离，c(AsO43－)增大，Qc=c3(Ca2＋)·c2(AsO43－)≥Ksp[Ca3(AsO4)2，Ca3(AsO4)2才沉淀]；③多元弱酸分步电离，则H3AsO4H++H2AsO4－、H2AsO4－H++HAsO42－、HAsO42－H++AsO43－，根据平衡常数定义式可得，第三步电离平衡常数K3="[" c(H+)? c(AsO43－)]/ c(HAsO42－)；水的离子积常数Kw= c(H+)? c(OH－)，AsO43－+H2OHAsO42－+OH－的平衡常数的计算表达式为[c(HAsO42－)?c(OH－)]/ c(AsO43－)，分子、分母同时乘以c(H+)，则水解平衡常数=[c(HAsO42－)?c(OH－)? c(H+)]/[ c(H+)?c(AsO43－)]= Kw/K3=（1.0×10－14）÷（4.0×10－12）=2.5×10－3。
本题难度：困难
2、选择题 已知反应：①101kPa时，C(s) ＋ 1/2O2(g)＝CO（g）；△H1＝－110.5kJ/mol
②稀溶液中，H+(aq) ＋ OH-(aq)＝H2O(1)；△H2＝－57.3kJ/mol
下列结论正确的是
A．若碳的燃烧热用△H3来表示，则△H3<△H1
B．若碳的燃烧热用△H3来表示，则△H3>△H1
C．浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量
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