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高中化学科之平衡原理综合应用（含答案）之二

11．砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素，使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。

（1）将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合，搅拌使其充分反应，可获得一种

砷的高效吸附剂X，吸附剂X中含有，其原

因是___________________________________。

（2）HAsO和HAsO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

3334

度之和的分数)与pH的关系分别如题20图-1和题20图-2所示。

①以酚酞为指示剂(变色范围pH8.0~10.0)，将NaOH溶液逐滴加入到HAsO溶液中，

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当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为

_____________________。

②HAsO第一步电离方程式HAsOHAsO−

343424

+

+H的电离常数为K，则pK=____(pK=−lgK)。

a1a1a1a1

（3）溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH=7.1时，吸附剂X表面不带电荷；

pH7.1时带负电荷，pH越高，表面所带负电荷越多；pH7.1时带正电荷，pH越低，表

面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位

质量吸附剂X吸附砷的质量)如题20图−3所示。

①在pH7~9之间，吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降，其原因是

_____________。

②在pH4~7之间，吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱，这是因为

___________。提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是

____________________________________。

【答案】（1）碱性溶液吸收了空气中的CO

2

−−

（2）①OH+HAsOHAsO+HO②

33232

2.2

−2

（3）①在pH7~9之间，随pH升高HAsO转变为HAsO−，吸附剂X表面所带负电荷增多，

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静电斥力增加

−2

②在pH4~7之间，吸附剂X表面带正电，五价砷主要以HAsO和HAsO−阴离子存在，静