Question

【题目】某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈；二氧化硅等。水垢会形成安全隐患，需及时清洗除去。清洗流程如下：

I.加入NaOH和Na2CO3混合液，加热，浸泡数小时；

Ⅱ.放出洗涤溶液，清水冲洗锅炉，加入稀盐酸，浸泡；

Ⅲ.向洗液中加入Na2SO3溶液；

Ⅳ.清洗达标，用NaNO2溶液钝化锅炉。

已知:20℃时溶解度/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溶解二氧化硅的化学方程式是_________

（2）在步骤Ⅱ中:①加入盐酸可除去CaCO3、Fe2O3和Mg(OH)2.写出盐酸与Mg(OH)2反应的离子方程式:___________。

②清洗过程中，溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀，用离子方程式解释其原因_________

（3）步骤Ⅲ中，加入Na2SO3的目的是将步骤Ⅱ中生成的Fe3+还原成Fe2+，防止Fe3+腐蚀锅炉。写出Na2SO3和Fe3+反应的高子方程式___________。

（4）步骤Ⅳ中，钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe3O4保护膜。

①如果转移的电子有2.4mol,则有________g铁被钝化。

②钝化效果的检测一般可用滤纸浸渍配好的检测液后贴附于待测样品表面或直接将溶液涂、滴于待测表面。下面检测钝化效果的方法合理的是__________。

a.在炉面上滴加浓H2SO4,观察溶液出现棕黄色的时间

b.在炉面上滴加酸性CuSO4溶液，观察蓝色消失的时间

c.在炉面上滴加浓HNO3观察出现红棕色气体的时间

d.在炉面上滴加酸性K3[Fe(CN)6]溶液，观察出现蓝色沉淀的时间

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，反应生成硅酸钠和水，反应方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，故答案为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；

⑵. ①.盐酸与Mg(OH)2反应生成氯化镁和水，Mg(OH)2是难溶物，不能写成离子形式，所以反应的离子方程式为：2H++Mg(OH)2=Mg2++2H2O，故答案为：2H++Mg(OH)2=Mg2++2H2O；

②. 溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀，因为发生了铁与铁离子的反应，离子反应为：2Fe3++Fe═3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe═3Fe2+；

⑶. 步骤Ⅲ中，加入Na2SO3，与铁离子发生氧化还原反应，其目的是将Fe3+还原成Fe2+，防止Fe3+腐蚀锅炉，反应的离子方程式为SO32+2Fe3++H2O=SO42+2Fe2++2H+，故答案为：SO32+2Fe3++H2O=SO42+2Fe2++2H+；

⑷. ①.步骤Ⅳ中，发生的反应方程式为：9Fe+8NO2+4H2O═4N2↑+3Fe3O4+8OH，如果转移的电子有2.4mol，根据方程式可知，每9mol铁反应可以转移24mol电子，则参加反应的Fe为0.9mol，m（Fe）=0.9mol×56g/mol=50.4g，故答案为：50.4g；

②.a.在炉面上滴加浓硫酸，无论是否发生钝化，均难观察溶液出现棕黄色的时间，故a错误；

b.在炉面上滴加酸性硫酸铜溶液，若没有发生钝化，Fe可以置换出Cu，可观察蓝色消失的时间，故b正确；

c.在炉面上滴加浓硝酸，无论是否发生钝化，均难观察出现红棕色气体的时间，故c错误；

d.若没有发生钝化，在炉面上滴加酸性K3[Fe(CN)6]溶液与Fe生成沉淀，可以观察出现蓝色沉淀的时间，故d正确；

故答案为bd。