14. 国家规定,排放的废水中氟的含量不得超过10.0 mg·L
-1,砷的含量不得超过0.5 mg·L
-1.硫酸工厂废水中除含有稀硫酸外,还含有H
3AsO
3、H
2SiF
6等物质。工业上常通过化学沉淀和氧化、吸附沉降处理废水,实现水体达标排放。
(1) 化学沉淀:向废水中加入石灰乳[以Ca(OH)
2为主]、过滤。滤渣中主要含有CaSO
4、CaF
2、SiO
2和少量Ca
3(AsO
3)
2。① As位于第
___________周期第
___________族
② 写出该过程中H
2SiF
6和石灰乳反应生成CaF
2、SiO
2的
化学方程式:
___________③ 充分沉淀后测得废水中F
-的含量为5×10
-4mol·L
-1,此时
的浓度为
___________mol/L。[已知:Ksp(CaSO
4)=5.0×10
-5、Ksp(CaF
2)=5.0×10
-9]
(2) 氧化、吸附沉降:利用NaClO和FeSO
4进一步处理废水中残余的As(Ⅲ)。已知:
ⅰ.NaClO能将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)、Fe(Ⅱ)氧化为Fe(Ⅲ)。形成的Fe(OH)
3胶体吸附废水中的As(Ⅴ)物种而沉降。
ⅱ.溶液的pH对Fe(OH)
3胶体表面所带电荷有影响。pH>7时,Fe(OH)
3胶体表面带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多。
ⅲ.As(Ⅲ)和As(Ⅴ)水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。
①向化学沉淀后的废水(pH≈8)中加入NaClO溶液,写出As(Ⅲ)发生主要反应的
离子方程式:
___________②其他条件相同的情况下,用以下两种方式向废水样中添加NaClO和FeSO
4溶液。
方式Ⅰ:先加NaClO溶液,再加FeSO
4溶液;
方式Ⅱ:先加FeSO
4溶液,再加NaClO溶液。
反应相同时间,测得As(Ⅲ)的氧化效果方式Ⅱ不如方式Ⅰ,原因是:
___________③废水的pH对As(Ⅴ)的去除率的影响如上图所示。pH>8时,随着废水的pH增大,As(Ⅴ)的去除率发生如图所示变化的原因是
___________