(12分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。 难溶物 K sp Ca 3 (AsO 4 ) 2 6.8×10 -19 AlAsO 4 1.6×10 -16 FeAsO 4 5.7×10 -21 表1.几种砷酸盐的K sp 污染物 H 2 SO 4 As 浓度 28.42 g/L 1.6 g·L -1 排放标准 pH 6~9 0.5 mg·L -1 表2.工厂污染物排放浓度及允许排放标准 回答以下问题: ⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H 2 SO 4 )=______________mol·L -1 。 ⑵写出难溶物Ca 3 (AsO 4 ) 2 的K sp 表达式:K sp [Ca 3 (AsO 4 ) 2 ]=______________,若混合溶液 中Al 3 + 、Fe 3 + 的浓度均为1.0×10 -4 mol·L -1 ,c(AsO 4 3 - )的最大是_______________mol·L -1 。 ⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H 3 AsO 3 弱酸)不易沉降,可投入MnO 2 先将其氧化成五价砷(H 3 AsO 4 弱酸),写出该反应的离子方程式________________________________。 ⑷在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH 调节到8左右使五价砷以Ca 3 (AsO 4 ) 2 形式沉降。 ①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为______________; ②Ca 3 (AsO 4 ) 2 在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为_____________________________。