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(huì)形成安全隱患，需及時(shí)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(shí)；

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(dá)標(biāo)，用NaNO2溶液鈍化鍋爐。

已知:20℃時(shí)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(huì)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(huì)覆蓋一層致密的Fe3O4保護(hù)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(cè)一般可用濾紙浸漬配好的檢測(cè)液后貼附于待測(cè)樣品表面或直接將溶液涂、滴于待測(cè)表面。下面檢測(cè)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(shí)間

b.在爐面上滴加酸性CuSO4溶液，觀察藍(lán)色消失的時(shí)間

c.在爐面上滴加濃HNO3觀察出現(xiàn)紅棕色氣體的時(shí)間

d.在爐面上滴加酸性K3[Fe(CN)6]溶液，觀察出現(xiàn)藍(lán)色沉淀的時(shí)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(huì)加速鍋爐腐蝕，因?yàn)榘l(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(shí)間，故a錯(cuò)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(lán)色消失的時(shí)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(shí)間，故c錯(cuò)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(lán)色沉淀的時(shí)間，故d正確；

故答案為bd。