2018-2019学年鲁科版选修4第3单元物质在水溶液中的行为学案
2018-2019学年鲁科版选修4第3单元物质在水溶液中的行为学案第3页

②在pH 4~7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________________________________________________________________________

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提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是______________________________

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答案 (1)碱性溶液吸收了空气中的CO2

(2)①OH-+H3AsO3===H2AsO+H2O ②2.2

(3)①在pH 7~9之间,随pH升高H2AsO转变为HAsO,吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增强

②在pH 4~7之间,吸附剂X表面带正电荷,五价砷主要以H2AsO和HAsO阴离子存在,静电引力较大;而三价砷主要以H3AsO3分子存在,与吸附剂X表面产生的静电引力小 加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷

解析 (1)吸附剂X中含有NaOH溶液,能吸收空气中的CO2生成CO。

(2)①图1中pH为8~10时,三价砷物种主要以H3AsO3和H2AsO的形式存在,故滴加NaOH溶液的过程中主要反应的离子方程式为OH-+H3AsO3===H2AsO+H2O。

②Ka1=,K仅与温度有关,为方便计算,在图2中取pH=2.2时计算,此时[H2AsO]=[H3AsO4],则Ka1=[H+]=10-2.2,pKa1=2.2。

(3)①从图2知,pH由7升至9时,H2AsO转变为HAsO,由题中信息知,pH>7.1时,pH越高,吸附剂X所带负电荷越多,则吸附剂X与HAsO的静电斥力增强。

②在pH为4~7时,吸附剂X表面带正电荷,从图2知,pH在4~7之间时,吸附剂X吸附H2AsO和HAsO;从图1知,pH在4~7之间时,三价砷主要以分子形式存在,二者静电引力小。加入氧化剂,可以将三价砷转化为五价砷,而被吸附剂X吸附。

点评 本题以化学反应原理中弱电解质电离平衡、中和反应过程中各粒子的分布图为载体,考查学生对电离平衡的理解、电离平衡常数的计算,引导学生从更深层次认识电解质溶液理论。题目中第(3)②问要求学生分析出现这种现象的原因;最后要求学生写出问题的解决方案,考查学生分析问题、解决问题的能力。该题考查了"证据推理与模型认知""科学探究与创新意识"等化学学科核心素养。