Question

【題目】某碳素鋼鍋爐內(nèi)水垢的主要成分是碳酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鎂、鐵銹；二氧化硅等。水垢會形成安全隱患，需及時清洗除去。清洗流程如下：

I.加入NaOH和Na2CO3混合液，加熱，浸泡數(shù)小時；

Ⅱ.放出洗滌溶液，清水沖洗鍋爐，加入稀鹽酸，浸泡；

Ⅲ.向洗液中加入Na2SO3溶液；

Ⅳ.清洗達標(biāo)，用NaNO2溶液鈍化鍋爐。

已知:20℃時溶解度/g

CaCO3	CaSO4	Mg(OH)2	MgCO3
l.4×10-3	2.55×10-2	9×10-4	1.1×10-2

（1）用NaOH溶解二氧化硅的化學(xué)方程式是_________

（2）在步驟Ⅱ中:①加入鹽酸可除去CaCO3、Fe2O3和Mg(OH)2.寫出鹽酸與Mg(OH)2反應(yīng)的離子方程式:___________。

②清洗過程中，溶解的鐵銹會加速鍋爐腐蝕，用離子方程式解釋其原因_________

（3）步驟Ⅲ中，加入Na2SO3的目的是將步驟Ⅱ中生成的Fe3+還原成Fe2+，防止Fe3+腐蝕鍋爐。寫出Na2SO3和Fe3+反應(yīng)的高子方程式___________。

（4）步驟Ⅳ中，鈍化后的鍋爐表面會覆蓋一層致密的Fe3O4保護膜。

①如果轉(zhuǎn)移的電子有2.4mol,則有________g鐵被鈍化。

②鈍化效果的檢測一般可用濾紙浸漬配好的檢測液后貼附于待測樣品表面或直接將溶液涂、滴于待測表面。下面檢測鈍化效果的方法合理的是__________。

a.在爐面上滴加濃H2SO4,觀察溶液出現(xiàn)棕黃色的時間

b.在爐面上滴加酸性CuSO4溶液，觀察藍色消失的時間

c.在爐面上滴加濃HNO3觀察出現(xiàn)紅棕色氣體的時間

d.在爐面上滴加酸性K3[Fe(CN)6]溶液，觀察出現(xiàn)藍色沉淀的時間

Answer 1

【答案】 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 2H++Mg(OH)2=Mg2++2H2O 2Fe3++Fe=3Fe2+ SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+ 50.4g bd

【解析】(1).用NaOH溶解二氧化硅，反應(yīng)生成硅酸鈉和水，反應(yīng)方程式為：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，故答案為：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；

⑵. ①.鹽酸與Mg(OH)2反應(yīng)生成氯化鎂和水，Mg(OH)2是難溶物，不能寫成離子形式，所以反應(yīng)的離子方程式為：2H++Mg(OH)2=Mg2++2H2O，故答案為：2H++Mg(OH)2=Mg2++2H2O；

②. 溶解的鐵銹會加速鍋爐腐蝕，因為發(fā)生了鐵與鐵離子的反應(yīng)，離子反應(yīng)為：2Fe3++Fe═3Fe2+，故答案為：2Fe3++Fe═3Fe2+；

⑶. 步驟Ⅲ中，加入Na2SO3，與鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其目的是將Fe3+還原成Fe2+，防止Fe3+腐蝕鍋爐，反應(yīng)的離子方程式為SO32+2Fe3++H2O=SO42+2Fe2++2H+，故答案為：SO32+2Fe3++H2O=SO42+2Fe2++2H+；

⑷. ①.步驟Ⅳ中，發(fā)生的反應(yīng)方程式為：9Fe+8NO2+4H2O═4N2↑+3Fe3O4+8OH，如果轉(zhuǎn)移的電子有2.4mol，根據(jù)方程式可知，每9mol鐵反應(yīng)可以轉(zhuǎn)移24mol電子，則參加反應(yīng)的Fe為0.9mol，m（Fe）=0.9mol×56g/mol=50.4g，故答案為：50.4g；

②.a.在爐面上滴加濃硫酸，無論是否發(fā)生鈍化，均難觀察溶液出現(xiàn)棕黃色的時間，故a錯誤；

b.在爐面上滴加酸性硫酸銅溶液，若沒有發(fā)生鈍化，Fe可以置換出Cu，可觀察藍色消失的時間，故b正確；

c.在爐面上滴加濃硝酸，無論是否發(fā)生鈍化，均難觀察出現(xiàn)紅棕色氣體的時間，故c錯誤；

d.若沒有發(fā)生鈍化，在爐面上滴加酸性K3[Fe(CN)6]溶液與Fe生成沉淀，可以觀察出現(xiàn)藍色沉淀的時間，故d正確；

故答案為bd。