水体砷污染已成为一个亟待解决的全球性环境问题,我国科学家研究零价铁活化过硫酸钠(Na
2S
2O
8)去除废水中的正五价砷[As(Ⅴ)],其机制模型如下。

零价铁活化过硫酸钠去除废水中As(Ⅴ)的机制模型
资料:
Ⅰ.酸性条件下SO
4−·为主要的自由基,中性及弱碱性条件下SO
4−·和·OH同时存在,强碱性条件下·OH为主要的自由基。
Ⅱ.Fe
2+、Fe
3+形成氢氧化物沉淀的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)砷与磷在元素周期表中位于同一主族,其原子比磷多一个电子层。
① 砷在元素周期表中的位置是______。
② 砷酸的化学式是______,其酸性比H
3PO
4______(填“强”或“弱”)。
(2)零价铁与过硫酸钠反应,可持续释放Fe
2+,Fe
2+与S
2O
82−反应生成Fe
3+和自由基,自由基具有强氧化性,利于形成Fe
2+和Fe
3+,以确保As(Ⅴ)去除完全。
①S
2O
82−中S的化合价是______。
②零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是______。
③Fe
3+转化为Fe
2+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______。
