Question

中国自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。雌黄(As₂S₃)和雄黄(As₄S₄)都是自然界中常见的砷化物，早期都曾用作绘画颜料，因都有抗病毒疗效也用来入药。

(1)砷元素有+2、+3两种常见价态。一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示。

①Ⅰ中，氧化剂是______。

②Ⅱ中，若1mol As₄S₄反应转移28mole^-，则反应Ⅱ的化学方程式是______。

(2)Ⅲ中产物亚砷酸(H₃AsO₃)可以用于治疗白血病，其在溶液中存在多种微粒形态，各种微粒物质的量分数与溶液的pH关系如图所示。

①人体血液的pH在7.35~7.45之间，用药后人体中含砷元素的主要微粒是_____。

②将KOH溶液滴入亚砷酸溶液，当pH调至11时发生反应的离子方程式是______。

③下列说法正确的是 ______(填字母序号)。

a．n(H₃AsO₃)：(H₂AsO₃^-)=1：1时，溶液显碱性

b．pH=12时，溶液中c(H₂AsO₃^-)+2c(HAsO₃^2-)+3c(AsO₃^3-)+c(OH^-)＝c(H⁺)

c．在K₃AsS₃溶液中，c(AsO₃^3-)＞c(HAsO₃^2-)＞c(H₂AsO₃^-)

(3)工业含砷(III)废水常用铁盐处理后排放，其原理是：铁盐混凝剂在溶液中生产Fe(OH)₃胶粒，其表面带有正电荷，可吸附含砷化合物。经测定不同pH条件下铁盐对含砷(Ⅲ)化合物的去除率如图所示。pH在5~9之间时，随溶液pH增大，铁盐混凝剂对含砷(Ⅲ)化合物的吸附效果增强。结合(2)和(3)中图示解释可能的原因： _______。

Answer

As2S3 As4S4+7O22As2O3+4SO2 H3AsO3 H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O ac pH=5~9之间溶液中主要存在微粒为H3AsO3和H2AsO3-，由于Fe(OH)3胶粒表面带正电荷，可以吸附负电荷，H2AsO3-随着溶液中pH的增大而增多，H2AsO3-含量多，吸附效果好，此外，pH升高有利于水解，促进Fe(OH)3的生成，Fe(OH)3的含量高，吸收效果更好

【解析】

(1)①Ⅰ中Sn的化合价升高，As的化合价降低；

②Ⅱ中，若1mol As4S4反应转移28mole-，则反应消耗7mol氧气，根据原子守恒书写；

(2)①根据图象结合pH分析；

②将KOH溶液滴入亚砷酸溶液，当pH调至11时，亚砷酸与氢氧根离子反应生成H2AsO3-；

③a．n(H3AsO3)：(H2AsO3-)=1：1时，pH=9；

b．pH=12时，溶液显碱性；

c．在K3AsS3溶液中，存在三步水解，以第一步水解为主；

(3)由于Fe(OH)3胶粒表面带正电荷，可吸附含砷化合物； H2AsO3-随着溶液中pH的增大而增多，H2AsO3-含量多，吸附效果好。

(1)①Ⅰ中Sn的化合价升高，As的化合价降低，所以As2S3在反应中得电子作氧化剂；

②Ⅱ中，若1mol As4S4反应转移28mole-，则反应消耗7mol氧气，反应的方程式为：As4S4+7O22As2O3+4SO2；

(2)①根据图象可知，pH在7.35~7.45之间，溶液中含砷元素的主要微粒是H3AsO3；

②将KOH溶液滴入亚砷酸溶液，当pH调至11时，亚砷酸与氢氧根离子反应生成H2AsO3-，其反应的离子方程式为：H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O；

③a．n(H3AsO3)：(H2AsO3-)=1：1时，溶液的pH=9，所以溶液显碱性，故a正确；

b．pH=12时，溶液显碱性，c(OH-)＞c(H+)，所以c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(OH-)＞c(H+)，故c错误；

c．在K3AsS3溶液中，存在三步水解，以第一步水解为主，第一步水解生成HAsO32-，第二步水解生成H2AsO3-，则c(AsO33-)＞c(HAsO32-)＞c(H2AsO3-)，故c正确；

故答案为：ac；

(3)铁盐混凝剂在溶液中生产Fe(OH)3胶粒，其表面带有正电荷，可吸附含砷化合物；由(2)图可知，pH在7.35~7.45溶液中主要存在微粒为H3AsO3和H2AsO3-，而且H2AsO3-随着溶液中pH的增大而增多，H2AsO3-含量越多，静电作用的吸附性更强，此外，pH升高有利于水解，促进Fe(OH)3的生成，Fe(OH)3的含量高，吸收效果更好。