水体砷污染已成为一个亟待解决的全球*环境问题，我国科学家研究零价铁活化过硫**(Na2S2O8)去除废水中的正...

问题详情：

水体砷污染已成为一个亟待解决的全球*环境问题，我国科学家研究零价铁活化过硫**(Na2S2O8)去除废水中的正五价砷[As(V )]，其机制模型如图。

资料：

I.**条件下●为主要的自由基，中*及弱碱*条件下●和●OH同时存在，强碱*条件下，●OH为主要的自由基。

II. Fe2+、Fe3+形成*氧化物沉淀的pH

离子	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe2+	7.04	9.08
Fe3+	1.87	3.27

(1)砷与*在元素周期表中位于同一主族，其原子比*多一个电子层。

①砷在元素周期表中的位置是____________________。

②砷*的化学式是__________________________，其**比H3PO4__________________________

(填“强”或“弱”)。

(2)零价铁与过硫**反应，可持续释放Fe2+，Fe2+与反应生成Fe3+和自由基，自由基具有强氧化*，利于形成Fe2+和Fe3+，以确保As( V)去除完全。

①零价铁与过硫**反应的离子方程式是________________________。

②Fe3+转化为Fe2+的离子方程式是________________________________。

(3)不同pH对As(V)去除率的影响如图。5 min内pH=7和pH=9时去除率高的原因是________________。

【回答】

第4周期第VA族 H3AsO4 弱 Fe+ 2Fe3+ =3Fe2+ pH=7和pH=9时，产生了具有强氧化*的●和●OH，利于生成Fe2+和Fe3+ ，pH=7和pH=9时，Fe2+和Fe3+形成Fe(OH)2和Fe(OH)3与As( V )发生共沉淀，有效去除As(V)

【分析】

图中信息显示：能将Fe氧化为Fe2+；与Fe2+作用，生成具有强氧化*的●和Fe3+；●与H2O或OH-作用，生成●OH自由基；自由基具有强氧化*，利于形成Fe2+和Fe3+；在碱*溶液中，Fe2+和Fe3+形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，与As( V )发生共沉淀，有效去除As(V)。

【详解】

(1)①砷与*的最外层电子数都为5，在元素周期表中位于第VA族，*位于第三周期，则砷位于第四周期。由此得出砷在元素周期表中的位置是第4周期第VA族。

②**的化学式为H3PO4，则砷*的化学式是H3AsO4；同主族元素从上到下，非金属*依次增强，则**依次增强，所以其**比H3PO4弱。*为：第4周期第VA族；H3AsO4；弱；

(2)①由图中可以看出，零价铁与过硫**反应生成和Fe2+，离子方程式是。

②Fe3+与Fe反应转化为Fe2+，离子方程式是Fe+ 2Fe3+ =3Fe2+。*为：；Fe+ 2Fe3+ =3Fe2+；

(3)由信息知，中*及弱碱*条件下●和●OH同时存在，自由基具有强氧化*，利于形成Fe2+和Fe3+，以确保As( V)去除完全。由此得出5 min内pH=7和pH=9时去除率高的原因是pH=7和pH=9时，产生了具有强氧化*的●和●OH，利于生成Fe2+和Fe3+ ，pH=7和pH=9时，Fe2+和Fe3+形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，与As( V )发生共沉淀，有效去除As(V)。*为：pH=7和pH=9时，产生了具有强氧化*的●和●OH，利于生成Fe2+和Fe3+ ，pH=7和pH=9时，Fe2+和Fe3+形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，与As( V )发生共沉淀，有效去除As(V)。