Question

《环境科学》刊发了我国采用零价铁活化过硫酸钠（Na₂S₂O₈，其中S为＋6价）去除废水中的+5价砷[As(V)]的科研成果，反应机理如图。设N_A为阿伏加德罗常数的值，K_sp[Fe(OH)₃]=2.7×10^-39。下列叙述正确的是

A.1mol过硫酸钠(Na₂S₂O₈)含2N_A个过氧键

B.若56gFe参加反应，共有1.5N_A个S₂O₈^2-被还原

C.碱性条件下，硫酸根自由基发生反应的方程式为：SO₄^-·+ OH^- ＝SO₄^2- +·OH

D.室温下，pH越大，越有利于去除废水中的+5价砷，溶液中c(Fe³⁺)为2.7×10^-27mol·L^-1

Answer

BC

【解析】

A. 过硫酸钠(Na2S2O8)中S为+6价，Na为+1价，假设含有x个O2−，含有y个O22−，则x + 2y = 8，(+1) ×2+ (+6) ×2 + ( −2)×x+( −2)×y =0，则x =6，y=1，因此1mol过硫酸钠(Na2S2O8)含NA个过氧键，故A错误；

B. 若56gFe参加反应即1mol，1mol Fe先和S2O82−变为1mol Fe2+，根据A选项的1mol过硫酸钠(Na2S2O8)含1mol过氧键，再根据得失电子守恒消耗1mol S2O82−，接着是1molFe2+与S2O82−反应生成1molFe3+，根据得失电子守恒消耗0.5mol S2O82−，因此总共消耗1.5mol S2O82−，即共有1.5NA个S2O82−被还原，故B正确；

C. 碱性条件下，根据反应机理，硫酸根自由基发生反应的方程式为：SO4－·+ OH－＝SO42− +·OH，故C正确；

D. 室温下，pH越大，亚铁和铁离子变为氢氧化亚铁和氢氧化铁，越有利于去除废水中的+5价砷，Fe(OH)3溶于水存在沉淀溶解平衡：Fe(OH)3(s) Fe3+ (aq) + 3OH－(aq)，此溶液碱性极弱，pH接近7，即c(OH－) = 1×10−7mol·L−1，因为，则 ，故D错误。

综上所述，答案为BC。